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1、汽车尾气检测仪设计1、相关定义1.1、定义实常数在上一节中单元类型定义选择了SOLID186单元,所以就无需再进行厚度实常数的设置了。第二章中有作介绍,在模态分析中必须给定的材料属性包括:弹性模量EX,泊松比PRXY以及密度DENS。在整个装置中总共包括四种材料,分别是黄铜(气箱材料)、铝(冷却水箱材料)、钢(压紧杠材料)以及热电模块的材料,它们的属性定义如表3-1所示。26表3-1材料属性材料类型弹性模量EX(Pa)泊松比PRXY密度DENS(Kg/m3)黄铜1.06e110.38500铝7e100.32700钢2e110.37800热电材料9e100.35600对于表格中热电材料的
2、属性处理:热电材料是由陶瓷绝缘体、金属导电体、N型及P型半导体材料所组成,将其近似看成各向同性的均匀性材料后密度取了绝缘体陶瓷、导体铜以及半导体硅的平均密度;热电材料在弹性限度内的抗拉或抗压的能力强于铝的但又比铜的弱,所以热电材料的杨氏弹性模量取为9e11Pa。在ANSYS中给不同的部件赋予不同的材料属性,如图3-8所示。图3-8材料属性定义1.2、环境影响的概念环境影响是指人类的关于经济、政治以及社会的活动,会导致一系列的环境变化,同时也会造成人类活动影响。人类的活动会对环境造成影响的同时,环境也会反作用于人类。人对于环境的作用是评价环境影响一个方面,即为通过活动对环境产生的变化进行
3、分析评价,同时还需要对环境变化反作用于人类进行分析,即为反作用产生变化的评价及分析。通过对于环境影响进行研究分析,可以找出对于不利影响的对策及措施,有利于我们生活质量的改善,有效地保护环境,促进人类健康,使我国不断持续健康发展[49]。针对建设中的工程项目、开发计划以及相关政策实施后会对环境产生的影响进行评价、预测及分析可以在项目及规划的实施前针对环境因素进行考虑及进行改进,使我国社会发展做到环境友好型发展。1.3、环境系统分析的定义应用系统分析针对环境领域的问题进行分析可以有效地解决环境问题。对于环境中工程控制部分同环境的影响关系,美国Rich教授进行了相关研究。日本专家对于环境系统
4、的治理以及规划进行了相关探索。清华大学对于水污染模型化利用最优化的观点进行分析。在过去的三十年时间内,国内外发表了大量的相关文献和专著,使系统分析方法在环境系统中的应用出现了空前繁荣的局面[50]。1.4、两相流基本概念相的概念通常指某一系统中具有相同成分及相同物理、化学性质的均匀物质部分,各相间有明显可分的界面[18]。在气固两相流中,为研究问题的方便,引入了浓相和稀相的概念。所谓浓相、稀相是以气相中颗粒含量多少来划分的[19],但实际上,要确切地给出浓相和稀相的界限值是很困难的。—般是以固体颗粒的存在对气相流动尚未形成很大影响时的颗粒浓度为界限值。例如,按气固两相中固体颗粒质量含量
5、来划分[20]:凡每千克气体中颗粒的质量小于l千克的气固混合物称为稀相,大于1千克则称为浓相;也有按气固混台物中固体颗粒的容积百分含量来划分:凡固体颗粒的密积百分含量低于5%的气固混合物称为稀相,而大于5%的则称为浓相。另外,还有从固体颗粒群运动的机理来划分[21]。对于稀相流动,由于固体颗粒相对很少,可以假设固体颗粒不占有体积,固体颗粒对气相运动的影响不是太大,固体颗粒间的相互作用基本可以略去不计。固体颗粒的运动规律基本与气相一致。因此,对于稀相流动其性质类似于单相流动,只需把气体和固体颗粒运动的相互影响加以修正可得到稀相流动规律,这样可使问题大大简化,便于研究气固两相运动的规律。但
6、必须明确的是,在稀相流动中只是固体颗粒的存在对气相运动的影响不很大,而气相的存在对固体颗粒运动的影响却非常大。对于浓相流动,颗粒的浓度较大,颗粒间的相互作用不可忽视。颗粒的存在已经对气相运动形成了不可忽视的影响。因此,对于浓相流动,需要考虑的影响因素远比稀相流动更多,更复杂。1.5、汽车类复杂产品定义复杂产品是指客户需求复杂、产品组成复杂、产品技术复杂、制造过程复杂、项目管理复杂的一类产品[1]。汽车类复杂产品是复杂产品体系中的一类产品,也是多种复杂因素共同作用的产物,主要由交通工具和工程机械类产品组成,如汽车、客车、轨道交通车辆、游艇、工程机械产品等,如图1.1。图1.1复杂产品与汽
7、车类复杂产品的关系及组成图片来源:作者自绘汽车类复杂产品是由众多的部件高度集成组成,实现移动、运载、建造等功能。产品设计涉及造型美学、工程结构、电子、控制等多个领域,在不同领域设计者相互协调、沟通和合作完成产品的设计任务。该类产品由于受到多种设计条件的影响和制约,汽车类复杂产品本身的复杂性决定了设计过程中信息的不确定性、模糊性,如汽车的开发设计过程中,开发初期不能够完全确定开发车型的准确尺寸,更多的以参考标杆车和竞品车型制定大致的长、宽、高的尺
