1、填 写 说 明一本表为研究生进入课题研究和学位论文工作时在导师指导下所做的课题研究报告，为保证硕士研究生有一年以上的时间用于课题研究，博士研究生有二年以上的时间用于课题研究，硕博连读研究生有不少于二年半的时间用于课题研究，研究生应按时开题，并填写开题报告。二指导教师和所在系所要认真审查研究生选题是否准确、适当（即课题有无理论意义和经济意义，作为攻读学位的研究生研究课题是否适宜，在课题的难度和份量上是否恰当，能否在规定的时间内完成等） ，实验方案是否合理、可行，并对所选题给予恰当评价。指导教师意见中还可以对研究生的开题报告作某些补充和说明。三填写本表前系所应组织研究生就选题情况进行公开答辩，提出
2、修改意见。研究生修改定稿后填写本表。经导师、系、学院签署审核意见后复印二份，在第三学期结束前（硕士研究生、博士生） 、第四学期结束前（硕博连读生）送学院研究生秘书汇总，二份留学院，原稿由学院研究生秘书送研究生培养科存档。四博士生、硕博连读研究生需要填写研究生学位论文开题报告简表 ，开题报告的公开答辩的成绩由学院登录。五本表经批准后必须严格执行。如因特殊原因必须修改计划时，须书面申请，并经导师、系、学院同意后方可修改计划。六如果论文选题有重大变动，必须另行开题。研究生学位论文开题报告简表录取类别（ ） 免试 （ ）应届生 （ ） 其他学习类别（ ） 在职学习（ ） 脱产学习入学时间 预计毕业时间
3、第一导师姓名、职称 第二导师姓名、职称指导教师论文题目：依托的项目（课题） 名称项目（课题）编号、来源项目（课题）的起始时间导师在项目（课题）中作用项目（1）（ ）主持人（ ）参加项目（2）（ ）主持人（ ）参加自拟项目（ ）主持人（ ）参加预计研究的创新点其他需要说明的事注：选题的依托项目（课题）的起始时间应与博士论文工作必须有一年以上重合期。本简表为博士生（含硕博）研究生学位授予时审核的依据。硕士研究生不填写该页简表。一学位论文题目：某自动变速器有限元分析与研究二所选课题的来源、目的、意义及该课题在国内外的概况：（一） 、课题来源企业委托横向课题：某公司联合开发变速器（二） 、课题研究的目
4、的与意义1 研究意义:变速器是汽车动力传动系的重要组成部分，是决定动力特性的关键部件，对于汽车的起步，百公里油耗，行驶平顺性具有重大影响。变速器齿轮对、轴系的强度直接关系到动力的正常传递及传递的效率，所以保证变速器具有足够的强度是其工作的必要条件。变速器壳体的模态频率应避开汽车发动机和路面的激振频率，以避免引起共振从而缩短使用寿命，严重时可能导致变速器无法正常工作。2 研究目的（1）、对变速器壳体进行强度分析，获得壳体应力数据，结合材料特性判断壳体使用性能。（2）、对变速器齿轮对进行受力分析，检测齿轮在工作时的受力情况并予以修正。（三） 、国内外发展概况1.1 国外发展现状自动变速器可以通过多
5、种途径实现，目前市场上主流的自动变速器有液力式机械自动变速器（AT）、无级式自动变速器（CVT）、双离合自动变速器（DCT）AT 自 20 世纪 30 年代推出以来不断更新换代，20 世纪末 6 挡 AT 诞生，德国采埃孚（ZF）公司于 2009 年推出了 8 挡 AT 并装备于多款高级轿车上，目前 9 挡 AT 也已接近量产。AT 具有技术成熟，工作可靠，换挡品质较好的优点，目前仍占有世界上大部分自动变速器的市场份额。CVT 依靠传动带与带轮的摩擦传递动力，通过连续改变带轮的工作半径使传动比在一定范围内连续变化。1958 年荷兰 DAF 公司开发出橡胶带CVT，20 世纪 70 年代中后期，
6、荷兰 VDT 公司又推出了金属带 CVT，其后金属带的结构得到不断改进，CVT 的可靠性和耐久性也在不断改善，20 世纪末CVT 逐渐市场化。CVT 变速平顺、操纵方便，但由于依靠摩擦传动，受限于所能传递的转矩，目前只能应用于中小型乘用车，在大型乘用车和商用车上无法得到应用，且 CVT 仍需要液力变矩器和齿轮传动机构，结构和制造较为复杂。DCT 在 2003 年左右正式推向市场，目前正在快速发展，可靠性、耐久性不断提高，适用范围不断扩大。通过双离合器的搭接控制，DCT 实现了动力在奇数挡和偶数挡之间的无动力中断切换，克服了 AMT 换挡动力中断缺点的同时，也产生了控制难度大、工作可靠性降低、生
7、产成本高等问题。1.2 国内发展现状自主品牌企业开发自动变速器的时间较晚，多为近几年的事，虽然目前技术实力还比较薄弱，但从 2008 年以来，我国自主开发自动变速器的成果已开始显现。2008 年 6 月东安公司斥资 20 亿元，引进三菱 4AT、5AT 技术，建设了我国首家汽车自动变速器自主化生产基地。2008 年，华晨集团与上海汽车变速器有限公司签约，合作生产轿车系列化手动变速器及自动变速器产品。2008 年 1 月，山东动力传动工程技术研究中心与德国开姆尼兹工业大学合作，共同开发具有自主知识产权的八挡液力自动变速器（8AT）。八挡自动变速器是目前汽车变速器的最前沿产品，世界上仅有日本爱信的
8、8AT 实现了量产，配装在雷克萨斯轿车上。2009 年 4 月，重庆青山变速器公司开发成功中国首款轿车用 AMT 自动变速器。现已经成功配装在江淮同悦轿车上，填补了自主品牌轿车在小型车市场上自动挡的空白，使得自主品牌轿车竞争优势更加明显，这将会进一步提升江淮轿车在自主品牌领域的市场地位和品牌形象。1.3 技术现状在国外,AT 的技术比较成熟，制造成本比较低，已经大量配备在轿车上。有数据表明，美国轿车 A T 的装车率高达 90%，日本轿车装车率达 80%。CVT的技术难点在钢带和液压控制阀，目前世界上只有少数几家公司能够生产如日本的 JATCO、德国博世公司。DCT 作为自动变速器的领导者，正
9、在受到越来越多的关注。大众高尔夫、奥迪 A6 等多款大众血统的汽车配备 DCT,节省油耗，增加驾驶乐趣，受到广大消费者的喜爱。但是 DSG 召回门证明 DCT 的液压控制仍然存在问题，需要进一步的改进。国内多家公司也在研制 DCT 技术如吉利公司。未来的汽车市场必将是自动变速器主导，掌握先进技术才能获得生存。三课题研究的主要内容及拟解决的问题和预期效果：（一）主要内容1.根据 CAD 图及相关参数建立变速器有限元模型并保证模型准确；2.利用有限元软件对变速器的几何模型进行有限元划分，简化模型中的非必要环节；3.对变速器的主要组成部件进行相应的受力分析；4.根据分析结果和使用要求，对不能满足使用
10、要求的部件予以改进。（二）拟解决的问题1.将建立的几何模型导入到有限元（ANSYS）软件；2.对模型进行有限元划分，获得有限元模型；3.根据模拟数据判断变速器能否正常工作并予以优化（三）预期效果1.有限元分析结果可以有效、正确的反应其真实的应力与应变情况；2.优化设计后得到的结果与原模型相比较，能够有效提高强度。四实验设计方案及所需要的主要设备、仪器、材料（名称、规格型号）及其数据（实验大纲另订） 。(一)、 设 计 方 案 ：1、 对 变 速 器 壳 体 进 行 模 态 分 析(二)、 所 需 设 备 ：1、 试 验 用 变 速 器 一 台2、 变 速 器 实 验 台 架3、 加 速 度 传
11、 感 器4、 功 率 放 大 器5、 激 振 器五关键问题，现有条件及解决办法：(一)、关键问题：1、 变 速 器 几 何 模 型 的 建 立 、 有 限 元 单 元 的 选 择 、 网 格 划 分；2、 正 确 的 施 加 载 荷 、 约 束 ；3、 对 变 速 器 的 优 化 处 理 。(二)、现有条件：1、 某 型 变 速 器 及 相 关 零 部 件 图 纸 和 其 他 参 考 资 料 ； 2、 试 验 变 速 器 一 台 ；(三)、解决办法：1、 去 变 速 器 生 产 企 业 实 地 调 研 ， 获 取 质 量 分 配 以 及 材 料 等 相 关 数 据 ；2、 参 考 与 变 速
12、器 振 动 、 优 化 相 关 书 籍 、 专 著 及 论 文 ， 并 请 教 相 关 领 域 专 家 ，建 立其 分 析 与 优 化 的 有 限 元 模 型 ， 进 行 合 理 的 参 数 设 置 。3、 详 细 制 定 试 验 实 施 方 案 。六进度安排及完成毕业论文日期：2011 年 9 月2011 年 12 月 搜集、阅读、整理文献资料2012 年 1 月2012 年 4 月 撰写开题报告，建立变速器数学模型2012 年 5 月2012 年 6 月 建立变速器有限元模型、分析2012 年 7 月2012 年 10 月 试验、修改模型、分析2012 年 11 月2013 年 1 月 撰
13、写毕业论文2013 年 2 月2013 年 3 月 修改论文2013 年 4 月 论文答辩参考文献1康一坡、霍福祥.变速器壳体迁都有限元分析与试验验证.机械设计。2011.12刘光浩。韦林. 基于ANSYS的汽车结构静力分析.机电工程技术.2011年第09期3张学胜。陈亚平等. 基于 Patran /Nastran 的某型履带车辆变速箱体的刚强度分析.机械设计.2010.84熊小勇. 基于UG 技术的采棉机变速箱体的模态分析.设计与研究.2010年12期5贾瑞.游春秀. 基于有限元法的离合器壳体静强度分析及改进.研究与开发.2011.076邓芳，刘振兴，杨化林.新型SRV摩托车车架动态特性分析
14、J.农业装备与车辆工程.2009.47张少睿. 镁合金汽车变速箱壳体强度分析. 机械科学与技术.2004.48康海涛. 双离合器式自动变速器的研究.吉林大学硕士学位论文.9刘振军.刘飞. 双离合器式自动变速器的三维建模与仿真.机械传动.201010邵长青. 汽车双离合器自动变速器的发展现状及展望.应用技术.2011.12 11刘恩茂. 汽车电控机械式自动变速器设计研究.上海交通大学硕士学位论文.12秦春红.汽车变速器齿轮强度的分析与评价.吉林大学硕士学位论文.13刘国强.孙伟. 双离合器自动变速器结构分析及换挡方式研究.机械设计与制造.2011.814杨祥璐.张宗鹏.谈汽车自动变速器.机械工程
15、师.2010年第8期15百川.我国自动变速器发展现状及未来趋势.产业透视,2010年第10、11、12期 16 Dr .-Ing . Michael Ebenhoch , Dr .-Ing . Ralf K ubal cz y k. 运动型7速双离合器变速器系统.上传动技术.2009.317余志生主编.汽车理论（第3版）M.北京：机械工业出版社.200018殷吕. 选择性输出双离合器自动变速器行星轮系有限元分析. 合肥工业大学硕士论文。19苏东超. 选择性输出双离合器自动变速器的建模和动力学仿真.合肥工业大学硕士论文.20 Xue Yanhua. Wang Zhiguang. Dynamic
16、Modification of a Submarines gearbox Based on Dynamic Sensitivity Analysis. IEEE.2011.1121 Huanwei XU.Zongwen AN. Application of Robust Design to GearboxTransmission System. IEEE .2009.922Zhi gang Tian. Crack propagation assessment for spurgears using model-based analysis and simulation. J Intell Ma
17、nuf.2012 23 Paul D. Walker. Investigation of synchronizer engagement in dual clutch Transmission equipped power trains. Journal of Sound and Vibration.2012 24Hua bing Yin, Qing kun Xing. The study about the gear mesh nonlinearity and dynamic characteristics of planetary gearbox. IEEE.2010.625 Bappa
18、Acherjee . Modeling of laser transmission contour welding process using FEA and DoE. Optics&LaserTechnology.201226 Zhen zhong Xiao. Rapidthree-dimension optical deformation measurement for transmission Tower with different loads. Optics and Lasers in Engineering .201027 Shao hua Li, Dongxiang Jiang,
19、 Ming hao Zhao. Experimental Investigation and Analysis for Gearbox Fault. IEEE. 2010.328 Mark J. Moeller, Robert S. Thomas, Harish Maruvada. An Assessment of a FEA NVH CAE Body Model for Design Capability. SAE Technical Paper Series. 2001-01-140129 Kazuhito Misaji, Hiroko Tada and Tsuyoshi Yamashit
20、a. Testing Uniqueness of a Hybrid SEA Modeling Solution for a Passenger Car. SAE Technical Paper Series. 2003-01-1408 30 Yijung Chen, Ryan Craig. Finite Element Modeling of the Frame for Body-on-Frame Vehicles: Part II Full Vehicle Crash. SAE Technical Paper Series. 2004-01-068931 Bernd Matthes, Dua
21、l Clutch Transmissions Lessons Learned and Future Potential. SAE Technical Paper Series. 2005-01-102132 Xubin Song, Jason Liu .Simulation Study of Dual Clutch Transmissionfor Medium Duty Truck Applications .SAE Technical Paper Series. 2005-01-359033 Lane D. Salins and George O. White. A Universally
22、Applicable Methodology for Comparing, Calibrating, and Validating the Performance of Multi-Wheeled Combat Vehicle Computer Simulation Models to Experimental Test Data. SAE Technical Paper Series. 2006-01-116434 W. James Allen. Development of a Model-Based Power train andVehicle Simulator for ECU Tes
23、t Benches. SAE Technical Paper Series. 2006-01-160236 Yumei Hu. Transient meshing performance of gears with different modication coefcients and helical angles using explicit dynamic FEA, Mechanical Systems and Signal Processing.201137 B.A.Szabo，R.L.Actis.Finite Element Analysis in Professional Pract
24、ice. Computer Methods Application Eng.133, 1996.38 Bendsoe M P,Sigmund O. Topology Optimization: Theory, Methods and ApplicationsJ.Springer,200339 S. Laxman and R. Mohan. Structural Optimization: Achieving a Robust and Light-Weight Design of Automotive Components. Submitted to 2008 SAE International
25、40Sun Lu , Kennedy T.Spectral analysis and parametric study of stochastic pavement loadsJ . Journal of Engineering Mechanics , 2002 , 128 (3) : 3182327.41 William Taylor III, Joe Fuehne and Richard Lyon. FEA Simulation and Experimental Validation of Catalytic Converter Structural Integrity. SAE Technical Paper Series .2000-01-021942 Hans Zimmer and U. Umlauf. Use of SFE CONCEPT in Developing FEAModels without CAD. SAE Technical Paper Series. 2000-01-2706
