摩托车排气系统结构设计及优化研究开题报告
2020-02-19 22:28:29
1. 研究目的与意义（文献综述）
摩托车作为主要的交通工具之一在我国具有相当大的保有量，虽然近年来摩托车销量总体呈下滑趋势，但摩托车仍然具有相当大的研究价值。对于摩托车振动分析及优化的问题首先来源于汽车。汽车产业在中国已经具有相当大的规模，因此对于汽车各方面的质量要求都日益严苛，汽车的振动作为影响舒适性的一大因素正受到消费者的密切关注，许多汽车公司都开始在这方面加大研究力度，以能够在激烈的竞争中占得先机。因此汽车的振动性能将是消费者与汽车制造商最关注的性能之一。政府法规对汽车振动的要求越来越高。在这种密切关注的大环境下，相关汽车公司还有大学学术机构等都着手研究对于汽车排气系统振动性能的优化。
对于摩托车同样如此，随着经济全球化和市场全球化的进一步深化，我国摩托车落后的自主创新开发能力以及制造技术的问题在这种大环境下显得尤为突出，与此同时，消费者对摩托车品质的要求也不断提高。因此现在的首要问题就是要解决摩托车振动性能优化的问题，提高驾驶者舒适度的瓶颈的问题。摩托车在行驶过程中它大部分的噪声都来自于其排气系统的振动，而排气系统是一个具有多自由度的极为复杂的系统，并且由直管和含有多重延展腔体和孔洞的消声器组成。当摩托车行驶时，其噪声大部分都来自排气消声器系统，不合理的排气系统结构会增加发动机的功率损失，使运转工况变得恶劣，还会引起排气门损坏。另外，如果其排气系统的自然频率在主要工作条件下接近发动机的激励频率，则会引起共振，降低排气系统乃至整车的使用寿命，同时还会影响驾驶员的身心健康。
2. 研究的基本内容与方案
以摩托车排气系统为主要研究对象，分析排气系统的振动性能，通过优化排气系统如消声器的内部结构之间的相对位置及排气管的长度及形状，改善其力学性能，降低排气系统收到的振动。
（1）利用校内图书馆和网络资源，通过查阅国内外相关文献，了解摩托车排气系统结构，掌握结构设计基本理论，进一步加深对毕业设计题目内容的理解，去了解更多关于排气系统振动分析及优化的相关知识和研究进展。
（2）主要学习catia,ansys软件，利用catia软件建立排气系统模型，分析其结构特征，为了验证模型是否可用需要进行消声器模态置信度检测，为了满足设计要求还需要对消声器进行流体分析。通过hypermesh软件进行网格前处理，再通过ansys完成对排气系统有限元分析，综合考虑路面激励、发动机激励和排气温度对不同结构参数的排气系统振动的影响。
3. 研究计划与安排
| 周次（时间） | 工作内容 |
| 毕业实习周 （2019.1.6-1.18） | 赴校外实习、搜集设计资料，并提交实习日记、实习报告。 |
| 毕业设计预备周（2019.1.3-2019.1.18） | 确定指导教师人选，对未选好导师的学生进行分配。确定选题志愿、校内搜集资料、消化资料。 |
| 第1-2周（2.18-3.1） | 学生提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提交开题报告。整理论文提纲、设计概要。 |
| 第3-4周（3.4-3.15） | 进行外文翻译，并提交外文翻译译文。 |
| 第5-6周（3.18-3.29） | 设计类，下达绘图任务，开始绘图。 研究类，制定试验方案或下达编程任务，开始试验及编程。 |
| 第7-8周（4.1-4.12） | 继续完成绘图、试验或编程任务； 撰写毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类）。 |
| 第9-11周（4.15-4.26） | 完成绘图、试验或编程； 完善毕业设计说明书、毕业论文； |
| 第12周（4.29-5.10） | 网上提交毕业设计说明书、毕业论文、绘图等附件材料；提交答辩申请。 |
| 第13-14周（5.13-5.24） | 教师审阅毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类）和（图纸），审查确定学生答辩资格并予以公示。 |
| 第15周（5.27-5.31） | 根据评阅意见修改毕业设计说明书、毕业论文，并网上提交；准备答辩PPT。 |
| 第16周（6.3-6.7） | 毕业设计答辩。 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1] j. suwa, k. hokari, m. oda, et al.study on the vibration of motorcycle muffler system. [j]. sae technical paper, 2001-01-1868.
[2] mizuho inagaki,kazuo yoshikawa, masaharu wakabayashi, et al. structural vibration analysis in turbocharger-exhaustsystems. [j]. sae technical paper series 931318.
[3] hiroyuki kuwahara, yasuaki aiba,masahiro akiba. advanced technology on noise and vibration in motorcycles [j].sae technical paper series 962488.
