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发动机控制器的封装胶接层耐久性研究
| 论文题名： | 发动机控制器的封装胶接层耐久性研究 |
| 关键词： | 汽车发动机;控制器;封装胶接层;耐久性 |
| 摘要： | 汽车发动机控制器作为发动机控制管理系统中涉及人身安全的重要零部件，其关键技术以往一直掌握在国外知名企业手中。随着国内汽车工业的蓬勃发展，很大程度上促进了发动机控制器自主研发。控制器机械零部件设计研发、系统功能开发、硬件集成、软件优化、匹配和标定等都是整个发动机控制器项目开发过程中的关键所在。发动机控制器常年工作在发动机舱严苛的工作环境下，须承受高温、振动、湿热、盐雾、腐蚀和老化等环境应力负载。为保证控制器内部线路板在寿命期内正常工作和运行可靠，发动机控制器机械零部件密封结构胶接接头的设计就成为控制器机械零件开发的关键技术之一，也是汽车发动机控制器开发项目成败的主要因素。理论计算分析、计算机模拟仿真和环境试验验证，作为贯穿整个开发阶段的三大手段，确保发动机控制器机械零部件密封结构设计的可靠性。 本文运用理论解析方法，根据剪滞模型和一维梁经典力学模型，建立了发动机控制器密封结构胶接接头的力学模型，并分析计算了该模型在刚度不平衡的实际情况下承受一定负载后胶接接头中胶层应力和应力分布情况，得出胶层破坏的原因主要来自于剪切应力结论。同时还研究了胶层的厚度、搭接宽度和搭接长度等因素对胶接接头胶接强度的影响。根据研究结论，对控制器密封结构的胶接接头进行设计改善。新设计的密封结构实现了在不增加产品空间尺寸和承受相同载荷的情况下，能有效降低胶接接头内胶层剪应力，且达到产品美观实用、小型化、轻量化的设计目标，对工程项目有实际意义。 运用ABAous软件，对控制器密封结构胶接强度进行模拟仿真校核，并将原设计和改进设计的有限元仿真结果与理论计算结果进行对比分析，从仿真角度判断密封结构设计的有效性。又对发动机控制器进行了防尘、防水、盐雾、湿热等密封相关的环境考核实验，给出改进结构后产品的验证结果，有从实践中证明改进的有效性，从而能够认可控制器产品密封胶接结构设计。 最后为保证大规模生产中胶接强度可靠性，阐述了生产上影响胶接强度的一些关键工艺因素，例如原材料清洁度、涂胶工艺、固化工艺、物流控制、保质期等，并通过工艺对比分析，提出了控制要求和方法。又运用等离子表面处理技术和连接器粘接面上粗糙度参数优化等工艺改进手段，并通过工艺分析验证，使控制器胶接接头的胶接强度得到改善。 除此之外，本文对变速箱控制器、车身控制器、油泵控制器等其它具有类似密封结构或采用类似胶接工艺的汽车控制器的设计开发，也有借鉴参考意义。 |
| 作者： | 范杰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张那武;张晓琴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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