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汽车整车有限元建模及其电磁辐射干扰仿真研究
| 论文题名： | 汽车整车有限元建模及其电磁辐射干扰仿真研究 |
| 关键词： | 汽车电子设备;点火系统;辐射干扰;面电流分布;电磁兼容测试;有限元建模 |
| 摘要： | 随着现代电子技术的发展，电子电气设备在汽车上得到了广泛的应用，使得汽车内电磁环境日益复杂，汽车电磁兼容性的重要性也越来越显著，直接影响着汽车的性能、成本以及上市时间。传统的电磁兼容设计方式是设计-样品生产-测试，一旦电磁兼容测试不能通过，就需要进行整改甚至重新设计，这将延长设计周期，增加昂贵的设计成本。因此在汽车产品设计阶段就利用计算机对其电磁兼容性进行仿真预测，找出干扰问题所在，为设计工程师提供理论指导，能将很多的设计风险扼杀在汽车产品定型之前，从而缩短设计周期，节约设计成本。 由于汽车结构复杂，所有电子电气部件满足相应的电磁兼容标准并不等于整车也满足电磁兼容性要求，因此本文结合国家自然科学基金项目“汽车电磁兼容预测与电磁干扰抑制关键技术研究”，以实现汽车整车级电磁兼容性仿真预测为目标，进行了如下研究： (1)学习了有限元法，分析其基本原理，并讨论了三维棱边有限元法的一些关键问题，选择有限元法作为汽车整车电磁兼容性仿真数值算法。 (2)研究了整车有限元模型的建模技术，针对电磁兼容仿真软件在复杂结构物体建模的局限性，提出了一种多软件联合建模的新方法，并运用该方法建立了某型汽车的整车有限元模型。 (3)分析了汽车中最大的电磁干扰源-点火系统的辐射干扰机理，在建成的整车模型中建立其辐射干扰模型，以实验测量的点火系统初级电源线端共模电流为激励源，仿真得到了整车级的点火系统辐射电场，并与实测结果进行对比，验证其有效性，在此基础上仿真分析了汽车车内外的场强分布情况。 (4)针对汽车车体为良导体金属材质，车体即为公共地，其上会产生电流，本文分析了汽车壳体电流形成的机理，根据磁场强度的边值条件理论，基于集肤效应得出当频率较高时电流主要分布在车体表面，车体表面磁场为面电流密度的近似结论，并利用有限元仿真软件对汽车车体面电流分布进行了仿真预测。 |
| 作者： | 梁凌红 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 汪泉弟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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