PAGE\*MERGEFORMAT6交通工程系本科毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）题目：捷达方向盘盘体优化设计专业：车辆工程指导教师：杨婉婷学生姓名：陈政学号：2013080245毕业时间：2017年7月齐齐哈尔工程学院教务处制一、选题依据（一）目的与意义1、目的本篇论文的目的在于提升方向盘性能，通过对国内外方向盘的发展现状及发展趋势进行探索研究，从而对捷达方向盘的盘体进行优化设计，使方向盘对于提升汽车行驶过程中的安全性、舒适性和操控性起到更加至关重要的作用。通过在学校所学习的课程，以及毕业实习在沃尔沃公司接触的国外先进方向盘技术与国内合资车对比，对工厂员工进行的当前方向盘满意度调研，为论文提供理论依据。2、意义方向盘作为汽车控制中心，也是人机结合部分，同时随着汽车发展而不断发展和升级，其功能有转向、喇叭、驾驶员保护功能以及各种控制面板等。方向盘也与汽车安全性、操作舒服性等密切相关。因此对方向盘进行优化，不仅提升汽车驾驶员行车安全舒适性，也对汽车制造公司的汽车性能，性价比，销量，有深远的意义。（二）国内外研究现状1、国外研究现状针对方向盘的设计，国外很多学者都对方向盘的性能进行了介绍和优化Khatib-Shahidi等深入研究了转向系统的振动分析，并基于NASTRAN软件使转向系统的设计满足NVH性能要求。CSKo等人通过拓扑优化的方法合理设计转向管柱支架，最终使转向系统（包括方向盘）满足频率要求。WAltenhof等人运用有限元法研究并比较了三辐方向盘与四辐方向盘骨架的碰撞性能，并深入探讨了方向盘角度和转向管柱角度大小对方向盘骨架吸能特性的影响。ZaneZYang等详细介绍了方向盘骨架的各种性能，包括NVH性能、静态刚度性能以及动态碰撞性能，并运用有限元仿真计算方法，针对方向盘骨架性能要求及虚拟开发技术进行了探讨。SubrataNayak等建立了详细的方向盘骨架有限元模型，讨论了骨架截面结构形式对方向盘静态刚度性能的影响。2、国内研究现状国内各大汽车公司已逐步在汽车方向盘设计中应用了有限元分析技术，针对转向机构（包括方向盘）碰撞安全性能的设计，上海交通大学的张晓云等人建立了某车型转向机构有限元模型，进行碰撞安全性能的仿真分析，研究结果表明数值仿真方法可以有效评估汽车转向机构的碰撞安全性能。清华大学汽车安全与节能国家重点实验室的李志刚等人，依照有关法规要求进行了撞击方向盘的动态仿真分析，从而评估方向盘的碰撞安全性能，并进一步分析了人体模块输出加速度对某些工况参数的敏感程度。重庆车辆检测研究院的颜长征等人建立了基于转向机构的某台车试验有限元模型和头型、人体模块撞击试验有限元模型，探究了转向机构在不同的试验条件下，对驾驶员伤害程度的差异。在NVH性能分析方面，张波、王玉国及郝照明得出有限元仿真分析法求解结构固有频率的结果与试验模态分析法测量的结果基本吻合，表明有限元模态分析法能快速有效进行方向盘模态分析。合肥工业大学的李芳龙运用CAE技术，通过优化转向系统支架厚度提高了系统固有频率，对转向系统的开发和改进设计具有指导意义。但是对于转向系统NVH性能，目前主要研究的是仪表板横梁结构和转向管柱安装支架结构，往往忽略了对方向盘自身的研究。针对此问题，东北大学的纪广昊就工程实际问题，在方向盘开发阶段采用有限元的方法对方向盘自身的振动特性进行仿真分析，并通过方向盘骨架结构的改进，达到控制方向盘自身振动特性和静态强度特性的目的。从上面方向盘设计的研究现状来看，虽然研究比较深入，但是基本都停留在建立详细的有限元模型的基础上进行仿真分析，并且设计过程仅进行单学科的优化，再对其他学科进行校核，无法同时满足方向盘的某几种性能或保证整体性能最优。（三）学术准备情况确定论文题目后，做以下工作：①收集并记录论文相关最新资料、数据、以及课题现状。②确定研究方向和思路，查阅相关书籍、期刊、杂志和浏览网页，记录相关有用信息，作为理论依据。查阅内容：《汽车构造》、中国知网、相关硕士论文《基于多学科优化的汽车方向盘设计研究》等。③在汽车研发网站查询相关研究方向盘盘体新发展。④与指导老师交流，根据所学课程汽车设计，汽车理论等科目，共同拟定论文大纲(四)本选题研究思路及方法1、研究思路汽车不断发展，其方向盘是驾驶人员控制汽车法宝，而且同时集成多种功能于一体，其重要性不言而喻。因此研究方向盘盘体是重要意义的。本文主要从通过有限元及多学科设计优化理论，改良捷达汽车方向盘盘体的设计，以便于设计合理和性能优越方向盘，同时建立起盘体优化模型，最后得出捷达方向盘盘体优化设计方法，并提出方向盘盘体未来发展方向。2、研究方法①比较研究法：通过对国外汽车方向盘和国内汽车方向盘对