装载机动力舱造型设计及其冷却风道的效果分析

摘要

装载机动力舱作为工程机械外观结构中重要组成部分，但装载机动力舱的外观设计往往与其功能性设计格格不入，动力舱外观设计偏重美观使整机工作无法满足散热效率，而偏重功能设计又使得产品的外观设计略显呆板。针对产生的问题提出一个新型动力舱双层风道结构，让空气风道走S型路径，摒弃了原始结构的露天路径，在内部结构上尽可能的满足散热、降噪的问题。在外部造型上可以预留出足够的空间进行造型结构设计而不再因为内部的流场干涉问题局限于原始的方形体外观，从而使形态设计特征及产品细节设计能够在外层的造型设计得到大放异彩。本论文着重于利用美学的设计理念，探讨装载机的动力舱的美学因素，结合动力舱的流场、声场对比分析不同方案装载机动力舱的造型对声场辐射、散热空气流动的影响，从而优化装载机动力舱的功能特性和美观特性。
　　本文的主要研究内容如下:
　　(1)在感性工学理论的基础上，用定性和定量的研究方法探讨了用户对装载机动力舱的认知意象，包括造型特征意象，提取出装载机动力舱的造型的代表性感性词组，解构装载机动力舱的设计元素，用数量化理论构建造型特征的设计参考模型从而指导装载机动力舱的美学设计实践。
　　(2)以装载机动力舱为对象，通过问卷以及实验数据，得出大众对装载机动力舱的造型特征的认知意象，并建立量化的用户感性意象模型，为装载机动力舱的设计美感提供了科学依据和方法;
　　(3)运用模糊评价法与权重数理分析对装载机动力舱造型设计的三种方案进行量化分析评价，以验证造型设计方案的合理性。
　　(4)搭建新型的双层动力舱S型风道结构，建立有限元模型，运用CFX/Fluent分析不同方案的装载机动力舱的流场，声场，温度场分析，对满足人机工程的外观造型设计的风道动力舱进行仿真实验验证，确保装载机动力舱在散热效率上更高、噪音更小、外观更加美观科学。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与课题来源

1．2 研究的意义与目的

1．3 国内外研究现状

1．3．1 装载机动力舱的造型设计研究现状

1．3．2 装载机动力舱的造型流场散热研究现状

1．3．3 装载机动力舱的造型声辐射研究现状

1．4 本文课题来源与主要研究内容

第二章 装载机动力舱造型设计的美学认知理念

2．1 美学基础与理性工学的结合

2．2 装载机动力舱设计美学基准

2．3 用户为中心的美学意象

2．3．1 美学设计中的感性意象

2．3．2 用户满意度与功能需求分析

2．4 本章小结

第三章 装载机动力舱造型设计的美学意象

3．1 实验流程及步骤

3．2 装载机的动力舱意象词汇搜集与筛选

3．3 装载机动力舱外观图片样本搜集与筛选

3．4 装载机动力舱外观的设计

3．5 本章小结

第四章 装载机动力舱的美学性能评价

4．1 常用的产品设计评价方法

4．2 利用模糊评价法对装载机动力舱方案进行设计评价

4．2．1 评价指标的确定

4．2．2 指标权重的数学模型

4．2．3 等级评语的确定

4．2．4 构建模糊关系矩阵

4．3 本章小结

第五章 装载机动力舱造型的声辐射分析

5．1 噪声源确立与分析

5．2 声学基本原理

5．2．1 声学方程

5．2．2 声学边界条件

5．2．3 声学数值计算方法

5．3 动力舱的声辐射仿真模型建立

5．3．1 动力舱模型的简化

5．3．2 动力舱结构的声辐射分析

5．4 本章小结

第六章 装载机动力舱的散热流场分析

6．1 传热理论基础

6．2 网格划分及边界条件

6．3 动力舱的流场温度场的仿真模拟

6．3．1 原始流场仿真分析

6．3．2 风道结构的仿真分析

6．4 本章小结

第七章 总结与展望

致谢

参考文献