基于ansys的汽车继电器热分析

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1、分类号：TM581密级：UDC：621.3编号：201221401058河北工业大学硕士学位论文基于ANSYS的汽车继电器热分析论文作者：吴燕学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：电气工程指导教师：刘帼巾职称：教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringTHETHERMALANALYSISOFAUTOMOTIVERELAYSBASEDONANSYSbyWuYanSupervisor:Prof.LiuGuoji

2、nNovember2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位

3、论文全er文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要汽车继电器在汽车低压电气系统中担负着控制、调节、保护等重要作用，是汽车产品中应用最多的汽车电子元器件之一。汽车继电器的小型化、轻型化设计使得产品的体积缩小，散热面积也相应减小，导致继电器工作过程中产生的单位体积发热量增加，引起内部各元件温度升高，造成汽车继电器失效。本文所研究的小型汽车继电器的工作环境比

4、较恶劣，要求其在-40~125℃的较大环境温度变化范围内必须能正常地发挥功能，并且其负荷电流也相对较大，因此对汽车继电器进行热分析有重要的理论与实际意义。本文首先根据传热学原理，研究了汽车继电器内部主要的传热方式，建立了汽车继电器内部热场的数学模型，分析其内部的主要热源，考虑了对流、辐射对内部热场的影响，确定了热场边界条件和生热载荷的施加方法；然后，利用ANSYS有限元软件建立汽车继电器的实体模型，计算了继电器在长期工作制下的稳态温度场和在反复短时工作制下的瞬态温度场，并分析了环境温度、电流等级对温度场的影响；最后，设计试验装置，测量继电

5、器工作时的实际温度，并与计算结果对比分析，证明了利用有限元数值计算方法计算继电器温度场的准确性。关键词：汽车继电器热分析有限元法热-电耦合温度场IABSTRACTTheautomotiverelayplaysanimportantpartonthecontrol,regulationandprotectioninthelow-voltageelectricalsystem,whichisoneofthemostelectroniccomponentsinautomotiveproducts.Nowadays,smallerandlight

6、erdesignmakesthatthevolumeoftheautomotiverelayshrinksandthecoolingareaisreducedaccordingly.However,whentherelayworksnormally,itwillgeneratelargeamountofheatandcausethetemperatureoftheinternalcomponentstoraise,whichisresultinginthefailureofautomotiverelays.Theautomotiverel

7、aystudiedinthepaper,worksinthepoorenvironment,mustbeabletorunnormallyinalargetemperaturerangefrom-40℃~125℃.Inaddition,thecurrentloadoftherelayisrelativelylarge.Therefore,thermalanalysisforautomotiverelayshasimportanttheoreticalandpracticalsignificance.Inthepaper,according

8、totheprinciplesofheattransfer,itstudiedthemainwayofheattransfer,builtthemathematicalmodeloftheth