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基于有限元的汽车起动机温度场分析
| 论文题名： | 基于有限元的汽车起动机温度场分析 |
| 关键词： | 汽车起动机;温度场;热负荷;散热性能;有限元计算 |
| 摘要： | 随着对环境问题和石油资源的日益关注，加之城市拥堵问题的日益显现，使得启停系统在这两年得到了长足的发展。起动机作为启停系统的主要部件，也随之迎来了性能上严峻的考验。起动机的性能直接关乎汽车的能效和使用稳定性，而日益增加的使用频率将使起动机的热负荷相应的提高，这考验着起动机的散热性能，也影响电机的使用寿命和可靠性。 本文以某企业直流串励起动机产品为例，研究了直流电机的额定工况下的电磁特性，得到各部分损耗和温度分布。用磁场仿真软件Maxwell对额定工况的起动机进行电磁计算，获取电机稳定运行时的磁场分布及损耗分布。在ANSYS Workbench平台中联合Maxwell和Fluent进行计算，将电磁场计算得到的损耗值传递到Fluent中作为热源输入，计算起动机的温度场分布情况。模型的建立采用WB平台的建模模块，考虑到电机的对称性和计算量的大小，将分析对象定位电机的二维四分之一模型。考虑到起动机的实际工况及仿真简化，采用稳态温度分布来反映其散热性能。在Fluent平台中进行剖分及计算温度场分布，得到电机的各部分温度值。温度场呈集中态势，高温区域集中在励磁绕组和转子绕组中，最高温度为励磁绕组处的121℃，最低温度为机壳外表面的52℃。调研企业返修产品，可知起动电机的励磁绕组对热负荷敏感。从实际效果上验证了仿真结论。最后，结合起动机的温度场分布情况，提出了一些工艺及设计上的建议。 |
| 作者： | 黄鹏飞 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李骏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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