發(fā)布時(shí)間：2018-04-28 22:11

  本文選題：汽車(chē)前風(fēng)擋 + 除水技術(shù)　； 參考：《華南理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：車(chē)輛的前風(fēng)擋雨刮器是一種重要的安全保障零部件,雨刮器的可靠性以及性能成為零部件設(shè)計(jì)的重要控制對(duì)象。當(dāng)前廣泛使用的傳統(tǒng)機(jī)械式雨刮器的膠條易于老化、一旦蝸桿卡死電機(jī)易于燒毀且雨刮器工作時(shí)會(huì)遮擋視線(xiàn),這本身存在一定的交通事故風(fēng)險(xiǎn)。本文研究一種不需要機(jī)械結(jié)構(gòu)的、基于超聲以及振動(dòng)的新型前風(fēng)擋表面雨水清除技術(shù)。從而解決傳統(tǒng)雨刮器的諸多弊端。本項(xiàng)目已經(jīng)申請(qǐng)了廣東省教育廳的預(yù)言項(xiàng)目。針對(duì)究竟選擇何種機(jī)理作為本技術(shù)工作基本原理的問(wèn)題,論文通過(guò)理論分析、有限元仿真、試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研究方法對(duì)其工作機(jī)理進(jìn)行分析和研究。首先,論文在本領(lǐng)域首次研究、分析并整理出空化效應(yīng)、霧化效應(yīng)、微流驅(qū)動(dòng)效應(yīng)三種可行的工作機(jī)理,并且分析、評(píng)估各個(gè)機(jī)理的研究現(xiàn)狀及其優(yōu)劣性。通過(guò)深入研究三種機(jī)理的相關(guān)基本理論、搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證其可行性,最終排除霧化、空化效應(yīng)并選擇微流驅(qū)動(dòng)作為核心工作機(jī)理。論文進(jìn)一步研究微流驅(qū)動(dòng)理論,分析發(fā)現(xiàn):對(duì)稱(chēng)低頻振動(dòng)、正交對(duì)稱(chēng)低頻振動(dòng)、非對(duì)稱(chēng)信號(hào)振動(dòng)和高頻對(duì)稱(chēng)振動(dòng)四種振型可以作為振源信號(hào)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)玻璃表面液滴移動(dòng)實(shí)現(xiàn)除水目的。其次,利用COMSOL MULTIPHYS有限元分析軟件對(duì)玻璃板上的液滴進(jìn)行建模,按照上述的四種振動(dòng)模式對(duì)玻璃板液滴模型施加振動(dòng)激勵(lì)。研究發(fā)現(xiàn)液滴在振蕩信號(hào)下始終保持一種非對(duì)稱(chēng)的往復(fù)振蕩運(yùn)動(dòng),這種非對(duì)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)合成為液滴在宏觀(guān)上的位移;液滴最大位移距離與振源功率正相關(guān);振蕩頻率會(huì)影響液滴位移距離以及位移方向;相同振源輸出功率下低頻非對(duì)稱(chēng)振蕩、正交振蕩的液滴驅(qū)動(dòng)效果更好。最后,搭建試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行微流驅(qū)動(dòng)機(jī)理下的試驗(yàn)研究。本研究利用斜劈式電磁換能器、雙通道振動(dòng)驅(qū)動(dòng)源以及功放模塊搭建頻率、振幅連續(xù)可調(diào)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。按照上述的各種振型對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)施加振動(dòng),將試驗(yàn)結(jié)果與COMSOL MULTIPHYS軟件仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證微流驅(qū)動(dòng)機(jī)理可行性。
[Abstract]:The windshield wiper of vehicle is an important part of safety and security. The reliability and performance of windshield wiper become the important control object in the design of parts. The rubber strip of the traditional mechanical wiper used widely at present is easy to age, once the worm gets stuck the motor is easy to burn down and the wiper will block the line of sight when the wiper is working, there is a certain risk of traffic accident in itself. In this paper, a new front windshield surface Rain Water cleaning technique without mechanical structure, based on ultrasonic and vibration, is studied. In order to solve the traditional wiper many drawbacks. This project has applied for the prophecy project of Guangdong Provincial Education Department. In order to solve the problem of which mechanism is chosen as the basic principle of this technology, this paper analyzes and studies its working mechanism by means of theoretical analysis, finite element simulation and experimental verification. Firstly, this paper first studies the cavitation effect, atomization effect and micro-flow driving effect in this field, and analyzes and evaluates the research status and the advantages and disadvantages of each mechanism. Through in-depth study of the basic theories of the three mechanisms, an experimental bench was set up to verify its feasibility, finally, the atomization and cavitation effects were eliminated and the micro-flow drive was selected as the core working mechanism. In this paper, the theory of microfluidic drive is further studied, and the results show that: symmetric low frequency vibration, orthogonal symmetric low frequency vibration, The four modes of asymmetric signal vibration and high frequency symmetric vibration can be used as vibration source signals to drive the liquid droplet movement on the glass surface to achieve the purpose of removing water. Secondly, COMSOL MULTIPHYS finite element analysis software is used to model the droplet on the glass plate. According to the four vibration modes mentioned above, the droplet model of the glass plate is excited by vibration. It is found that the droplet always maintains an asymmetric reciprocating oscillatory motion, which is synthesized as the displacement of the droplet on the macro level, and the maximum displacement distance of the droplet is positively correlated with the power of the source. The frequency of oscillation will affect the displacement distance and direction of the liquid drop, and the drive effect of the orthogonal oscillation is better when the output power of the source is the same as the low frequency asymmetric oscillation. Finally, the test bed is built to study the microfluidic driving mechanism. In this study, an experimental platform with frequency and amplitude continuously adjustable is built by means of a split electromagnetic transducer, a dual channel vibration drive source and a power amplifier module. According to the vibration modes mentioned above, the experimental results are compared with the simulation results of COMSOL MULTIPHYS software to verify the feasibility of the microfluidic driving mechanism.
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U463.835

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本文編號(hào)：1817096