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轿车油门踏板的工业设计与动力学性能分析
| 论文题名： | 轿车油门踏板的工业设计与动力学性能分析 |
| 关键词： | 轿车油门踏板;工业设计;动力学性能;有限元分析 |
| 摘要： | 卧式电子油门踏板的燃油经济性好，安全性、灵敏度高，并且更加符合人机工学的要求。因此卧式电子油门踏板逐渐成为油门踏板的主流。而目前市场上的卧式油门踏板一方面体积较大，需要较大的安装空间，不适用于小型轿车;另一方用户使用体验较差，驾驶员易疲劳，不利于安全驾驶。所以，自主研发一款用户操作体验良好，符合人机工学，并且结构安全，可靠性高的油门踏板具有重要的意义。 论文的主要研究内容为以下几个方面: (1)介绍了本文的研究背景，以及电子油门踏板的分类和工作原理，并从人机工程学角度，对卧式油门踏板的主要尺寸、踏板工作转角、踩踏力等关键参数进行分析和确定，为踏板进一步设计做好铺垫。 (2)对于踏板的外观造型，首先分析踏板面花纹设计对驾驶员操作体验的影响。先定性的分析鞋底面花纹的规律，再对市场上现有踏板花纹进行对比分析，将两者相结合，选出既能在踩踏方向上左右防滑，又能在踩踏的前后方向上符合驾驶员踩踏习惯的踏板花纹，给驾驶员带来良好的体验。根据对踏板外观尺寸和花纹的设计，对踏板的外观进行初步的造型设计。 (3)为了改善驾驶员操作体验，减少驾驶员的驾驶疲劳，论文对油门踏板的阻尼结构进行了重新设计。首先，对结构设计中几种常见阻尼形式的机理进行研究，根据这些阻尼实现的原理对踏板阻尼结构进行进一步的设计。针对踏板的内部阻尼结构，设计四种不同的方案，再对这四种不同的阻尼结构利用动态仿真软件Adams进行模拟仿真，得出每种方案的力学特性曲线。最后，从结构的安全性、稳定性和经济性等方面进行对比分析，优选出其中一种方案作为踏板的内部阻尼结构。 (4)基于以上对踏板外观造型和内部阻尼结构的设计，利用三维建模软件Solidworks创建油门踏板的整体结构模型，并将创建的模型导入CAE前处理软件Hypermesh中进行网格划分，建立油门踏板的有限元模型，再利用有限元分析软件Abaqus对油门踏板的有限元模型进行刚度和强度的计算，并根据计算结果对油门踏板模型进行优化。 (5)最后，对于油门踏板的最终模型利用Keyshot进行渲染，赋予实际生产中的材料，观察实际产品效果。同时，将油门踏板模型导入汽车驾驶室简易模型中进行渲染，观察所设计的油门踏板在驾驶室中的整体效果。 |
| 作者： | 陈广鑫 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张建润;周永良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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