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基于ANSYS的电动汽车车载充电机热分析及优化
| 论文题名： | 基于ANSYS的电动汽车车载充电机热分析及优化 |
| 关键词： | 车载充电机;电动汽车;有限元分析;产品开发 |
| 摘要： | 电动汽车车载充电机正向功率上升化、设备小巧化、环境多样化的“三化”发展趋势发展，使得充电机在有限的空间内热耗增加、温度上升，使充电机的失效率升高，降低了它的可靠性，影响其正常工作。为保证车载充电机的热可靠性，热设计显得非常重要。传统的热设计方法属于一种弥补手段，对工程设计人员的经验依赖性强、计算量大等原因造成产品开发周期较长，投入开发成本较高。通过引入仿真技术的热设计，可以在样机制作前就能判断设计是否满足车载充电机的热可靠性，以缩短其开发周期，提高产品一次通过率。 本论文的思路是使用有限元分析软件来对车载充电机进行了热分析仿真，评估车载充电机的各物理属性参数对其散热性能的影响，通过分析这些参数对充电机散热的影响，总结出这些参数影响散热性能的一般规律。并且根据这些规律，针对此款车载充电机设计其散热结构。最后通过制作车载充电机样机验证仿真结果的准确性。本论文所做的主要工作如下: (1)设计车载充电机的结构，并使其处于不同的环境下工作，使用有限元分析软件进行仿真，得到它的工作温度场。找出影响该车载充电机散热特性的多个因素，这些因素包括散热器的导热系数、散热器的结构、热源元件的生热率、热源元件的位置分布及外界环境的变化等等。 (2)通过对此款大功率车载充电机进行有限元热分析，得出在不同条件下的充电机工作散热温度分布。通过对上述各物理参数逐个进行分析，找出适合于此款充电机的具体要求。这些措施为改善车载充电机的散热特性及提高其可靠性提供了参考，包括:改进散热器材料、优化散热片结构、优化热源元件位置结构、合理利用风冷散热。 (3)通过对车载充电机的热仿真，为车载充电机的工艺设计提供了可靠的设计数据。仿真结果表明，所进行的设计满足技术要求，可以指导产品设计。 本课题中以某款电动汽车车载充电机的产品开发为例，以ANSYS为仿真工具对热仿真的具体过程和方法进行了阐述。并通过样机测试结果来验证了仿真的准确性，验证引入仿真技术的热设计方法可行、可靠。 |
| 作者： | 王雄 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 颜伏伍;杜常清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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