1、内燃机设计课程设计发动机运动学与动力学仿真分析教学大纲课程编号： 048130 时间安排：3 周适用专业：热能与动力（本科）一、课程设计的目的及要求课程设计是使学生全面、系统掌握和深化内燃机设计课程的基本步骤和方法的重要环节。本课程设计以发动机运动学与动力学仿真分析为目标，旨在让学生掌握发动机运动学与动力学分析问题的思路与方法，并能将思路与方法付诸于程序语言进行仿真，通过仿真结果进一步加深对发动机发火顺序、转矩波动和轴承负荷图的理解。二、课程设计内容求发动机平均输出转矩 、指示功率 （kW） 、指示压力mMoweriP（bar ） 。ip输出在发动机一个循环内的 、 、 、 、pvpall、
2、、 、 （极坐标） 、 （极坐标） 、Miljimj ilbilPiljiljP（极坐标） 、 （极坐标）曲线。imbiPijcrij上述符号的物理意义：曲轴转角（0720）：活塞速度pv：活塞加速度a：连杆角速度l：连杆角加速度l：发动机输出转矩M：曲轴各连杆轴颈所受转矩（ 1，2， ）iljMiz：曲轴各主轴颈所受转矩（ =1，2， 1）imj：连杆轴承负荷大小（ 1，2， ）ilbPiz：连杆轴承负荷在固定于该连杆上的坐标系（坐标系的定义见下文）中的角度il（ 1，2， ）z：连杆轴颈负荷大小（ 1，2， ）ilj iz：连杆轴颈负荷在固定于该连杆轴颈上的坐标系（坐标系的定义见下文）内的
3、角度ilj（ 1，2， ）z：主轴承负荷大小（ =1，2， 1）imbPiz：主轴承负荷在固定于该主轴承上的坐标系（坐标系的定义见下文）内的角度（i=1，2， 1）z：主轴颈负荷大小（ =1，2， 1）imj iz：主轴颈负荷在固定于曲轴上的坐标系内的角度（ =1，2， 1）ijcr iz三、课程设计的任务完成目标要求的全部仿真程序的编制，并就结果进行分析四、课程设计的进度课程设计时间为 3 周（按 15 天计算） ，进程安排大体如下：1.1 LabVIEW 学习4 天（2006 年 2 月 21 日2006 年 2 月 24 日）1.2 阅读设计说明书，熟悉设计内容与过程，明确所需已知条件与
4、设计目标2 天（2006 年 2 月 25 日2006 年 2 月 26 日）1.3 清理编程计算的思路，绘出程序流程图，找出难点1 天（2006 年 2 月27 日）1.4 编写程序，调试程序6 天（2006 年 2 月 28 日2006 年 3 月 5 日）1.5 写设计说明书，准备答辩4 天（2006 年 3 月 6 日2006 年 3 月 9 日）1.6 答辩1 天（2006 年 3 月 10 日）五、课程设计的成绩评定对每个学生的课程设计都要严格考核，成绩按优、良、中、及格、不及格分评定，考核办法采用平时考核了解与答辩全面考核相结合的方式。具体评分标准如下：优秀：设计计算正确，完全独
5、立完成编程任务；说明书写工整，图面整洁且文字、图片、公式符号规范；运动分析合理，计算结果精确，仿真结果分析透彻，善于独立思考，并有独到之处。允许有微小的毛病和不足存在。良好：设计计算正确，基本独立完成编程任务；运动分析合理，计算结果较精确；结果分析有一定深度；在计算与运动分析中尚有一定不足，但不是主要问题。中：设计计算及编程基本正确，但存在某些缺点，说明书文字、图片、公式符号不规范；计算结果精度一般，结果分析较肤浅。及格：在别人指导下完成编程任务，对分析过程并不十分了解，只是机械地按照说明书往下做；说明书文字、图片、公式严重不规范。不及格：完全抄袭他人工作，没有自已的劳动。编写：金阳审核：冯
6、樱2004 年 3 月汽车设计课程设计 （ANSYS）教学大纲课程编号： 048130 时间安排：3 周适用专业：车辆工程一、课程设计的目的及要求课程设计是使学生全面、系统掌握和深化汽车设计课程的基本步骤和方法的重要环节。通过运用 ANSYS 软件对汽车的典型零件进行有限元分析，使学生受到对汽车零部件进行有限元分析的初步训练。要求通过课程设计进一步提高学生在汽车零部件设计运用 CAD 及 CAE 技术的能力。二、课程设计内容由指导教师根据需要选择、设计课题,如:1、车架纵梁简化模型的有限元分析。2、制动鼓简化模型的有限元分析。3、连杆简化模型的有限元分析。4、转向节臂简化模型的有限元分析。5、
7、钢板弹簧有限元分析。三、课程设计的任务每个学生应完成：1 典型零件的三维模型。2 有限元模型。3 有限元分析。4 设计说明书一份（不少于 3000 字） 。四、课程设计的进度课程设计时间为 3 周（按 15 天计算） ，进程安排大体如下：5 课题介绍、技术要求、人员安排 0.5 天6 建立三维模型 1.5 天7 建立有限元模型 6 天8 有限元分析 2 天9 结果分析与方案对比分析 2 天10 整理编写设计计算说明书 2 天11 设计总结与答辩 1 天 五、课程设计的成绩评定对每个学生的课程设计都要严格考核，成绩按优、良、中、及格、不及格分评定，考核办法采用平时考核了解与答辩全面考核相结合的方
8、式。具体评分标准如下：优秀：设计计算正确，参数选择合理，书写工整，图面整洁且完全符合制图规范。运动分析合理，计算结果精确，善于独立思考，并有独到之处。允许有微小的毛病和不足存在。良好：设计计算正确，参数选择合理，图面整洁且符合制图规范。运动分析合理，计算结果较精确。在计算与运动分析中尚有一定不足，但不是主要问题。中：设计计算及参数选择基本正确，但存在某些缺点，图面一般，基本上符合制图规范。计算结果精度一般，运动分析方面尚存在某些问题。及格：读者论坛计算及参数选择基本正确，但存在一定问题，图面一般，在设计上存在较多问题，对一些细微处设计是注意不够，设计中独立思考差，遵守纪律较差。不及格：在计算和
9、设计方面都存在较为严重的毛病，图面不整洁且不符合制图规范，达不到课程设计基本要求。编写：李楚琳审核：马迅2004 年 3 月汽车设计课程设计 （HyperWorks）教学大纲课程编号： 048130 时间安排：3 周适用专业：车辆工程一、课程设计的目的及要求课程设计是使学生全面、系统掌握和深化汽车设计课程的基本步骤和方法的重要环节。通过运用 HyperWorks 软件对汽车的典型零件进行优化设计，使学生受到汽车零部件设计的新技术和新方法的初步训练。要求通过课程设计进一步提高学生的数字化设计和优化设计的能力。二、课程设计内容由指导教师根据需要选择、设计课题,如:1、 连杆的优化设计。2、 离合器
10、盖的优化设计。三、课程设计的任务每个学生应完成：12 典型零件的三维模型。13 有限元模型。14 静力计算。15 优化设计。16 设计说明书一份（不少于 3000 字） 。四、课程设计的进度课程设计时间为 3 周（按 15 天计算） ，进程安排大体如下：17 课题介绍、技术要求、人员安排 0.5 天18 建立三维模型 1.5 天19 建立有限元模型 6 天20 静力计算 2 天21 设置优化设计问题，进行优化计算 2 天22 整理编写设计计算说明书 2 天23 设计总结与答辩 1 天 五、课程设计的成绩评定对每个学生的课程设计都要严格考核，成绩按优、良、中、及格、不及格分评定，考核办法采用平时
11、考核了解与答辩全面考核相结合的方式。具体评分标准如下：优秀：设计计算正确，参数选择合理，书写工整，图面整洁且完全符合制图规范。运动分析合理，计算结果精确，善于独立思考，并有独到之处。允许有微小的毛病和不足存在。良好：设计计算正确，参数选择合理，图面整洁且符合制图规范。运动分析合理，计算结果较精确。在计算与运动分析中尚有一定不足，但不是主要问题。中：设计计算及参数选择基本正确，但存在某些缺点，图面一般，基本上符合制图规范。计算结果精度一般，运动分析方面尚存在某些问题。及格：读者论坛计算及参数选择基本正确，但存在一定问题，图面一般，在设计上存在较多问题，对一些细微处设计是注意不够，设计中独立思考差
12、，遵守纪律较差。不及格：在计算和设计方面都存在较为严重的毛病，图面不整洁且不符合制图规范，达不到课程设计基本要求。编写：李楚琳审核：张胜兰2004 年 3 月汽车设计课程设计 （汽车性能仿真计算）教学大纲课程编号：426007时间安排：3 周适用专业：机械设计制造及自动化（汽车本科）一、课程设计的目的及要求课程设计是使学生全面、系统掌握和深化汽车设计课程的基本步骤和方法的重要环节。在汽车的设计和改进时，需对样车的性能进行预测、评价、多方案选优或进行传动系的优化匹配等，这些都必须进行汽车动力性和燃油经济性（EP 性能）的计算。如采用手算并在坐标纸上作图，工作量大，费时费力，而且手算和作图误差较大
13、，易出错。考虑到计算机在当前设计工作中的普遍应用，有必要利用计算机编制程序进行模拟计算，以方便迅速地得到具有相当精确度的数据和图形。二、课程设计内容编制程序对汽车的 EP 性能进行仿真计算三、课程设计的任务及要求采用 VB、VC 或 MATLAB 等任何一种计算机高级语言，编制程序对汽车的 EP 性能进行计算，有关参数可参考汽车理论P237 习题 1.1、2.1。要求得到以下数据和图形：数据：1最高车速 uamax；2加速时间 t；3最大爬坡度 i max；4多工况循环行驶百公里油耗；5等速行驶百公里油耗；6最佳主减速器传动比 i0 和最佳变速器的选择 0；图形：1驱动力阻力平衡（动力特性曲线
14、 DV）图；2汽车加速时间曲线；3汽车的爬坡度图；4功率平衡图；5等速行驶百公里油耗曲线；6燃油经济性加速时间曲线（C 曲线） 。编制的程序应满足以下要求：1 在给定了足够参数时能自动计算得到以上所有数据和图形，并能保证一定的计算精度；2程序具有一定的通用性，能尽量满足多种车型 EP 性能计算的要求；3界面友好，使用灵活方便。四、课程设计的进度课程设计时间为 3 周（按 15 天计算） ，进程安排大体如下：1 课程设计动员 0.5 天2 熟悉相关编程软件 3 天3 绘制程序 GUI 界面 2 天4 编制程序代码及程序调试 5 天5 撰写课程设计说明书 3 天6 整理课程设计相关资料 0.5 天
15、7 课程设计答辩与总结 1 天五、参考资料1. 余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社，19902. 张洪欣.汽车设计.北京：机械工业出版社，1990六、课程设计的成绩评定对每个学生的课程设计都要严格考核，成绩按优、良、中、及格、不及格分评定，考核办法采用平时考核了解与答辩全面考核相结合的方式。具体评分标准如下：优秀：模型建立正确，代码编写合乎规则，书写工整，界面友好。对编程语言应用很熟，仿真结果合理，善于独立思考，并有独到之处。允许有微小的毛病和不足存在。良好：模型建立比较正确，代码编写合乎规则，书写工整，界面比较友好。能较好地应用编程语言，仿真结果合理，在计算与分析中尚有一定不足，但不是主
16、要问题。中：模型建立及仿真结果基本正确，但存在某些缺点，界面一般。会应用编程语言仿真计算结果精度一般，分析方面尚存在某些问题。及格：模型建立及仿真结果基本正确，但存在一定问题，界面粗糙，在编程上存在较多问题，不善使用编程语言，设计中独立思考差，遵守纪律不够。不及格：在模型建立和程序编制方面都存在较为严重的毛病，界面极差，不会使用编程语言，达不到课程设计基本要求。编写： 郭一鸣审核：冯 樱2004 年 3 月汽车设计课程设计 （总成设计类）教学大纲课程编号：426007时间安排：3 周适用专业：机械设计制造及自动化（汽车本科）一、课程设计的目的及要求课程设计是使学生全面、系统掌握和深化汽车设计课
17、程的基本步骤和方法的重要环节。因此，通过汽车上一些总成的设计，综合运用所学理论，使学生受到汽车零部件设计方法的初步训练，对其中某些参数进行分析和优选。要求通过课程设计进一步提高学生利用技术资料、运算、绘图及应用计算机的能力。二、课程设计内容3、 悬架设计。1） 为某中型客车设计钢板弹簧非独立悬架。2） 双横臂独立悬架运动分析。4、 离合器设计。5、 变速箱总成设计。三、课程设计的任务每个学生应完成：a) A2 图纸 2 张，A3 图纸 1 张） （进行计算机运算的要附计算机程序） 。b) 设计说明书一份（不少于 3000 字） 。c) 运动分析说明书一份并附计算机程序。四、课程设计的进度课程设
18、计时间为 3 周（按 15 天计算） ，进程安排大体如下：d) 课题介绍、技术要求、人员安排 0.5 天e) 参数分析、选择与有关计算 4.5 天f) 绘制有关图纸 6 天g) 整理编写设计计算说明书 3 天h) 设计总结与答辩 1 天 五、课程设计的成绩评定对每个学生的课程设计都要严格考核，成绩按优、良、中、及格、不及格分评定，考核办法采用平时考核了解与答辩全面考核相结合的方式。具体评分标准如下：优秀：设计计算正确，参数选择合理，书写工整，图面整洁且完全符合制图规范。运动分析合理，计算结果精确，善于独立思考，并有独到之处。允许有微小的毛病和不足存在。良好：设计计算正确，参数选择合理，图面整洁
19、且符合制图规范。运动分析合理，计算结果较精确。在计算与运动分析中尚有一定不足，但不是主要问题。中：设计计算及参数选择基本正确，但存在某些缺点，图面一般，基本上符合制图规范。计算结果精度一般，运动分析方面尚存在某些问题。及格：读者论坛计算及参数选择基本正确，但存在一定问题，图面一般，在设计上存在较多问题，对一些细微处设计是注意不够，设计中独立思考差，遵守纪律较差。不及格：在计算和设计方面都存在较为严重的毛病，图面不整洁且不符合制图规范，达不到课程设计基本要求。编写：冯 樱审核：肖生发2004 年 3 月汽车数字化设计与优化课程设计教学大纲课程编号：048030时间安排：1 周适用专业：车辆工程四
20、、课程设计的目的及要求课程设计是使学生全面、系统掌握和深化汽车设计课程的基本步骤和方法的重要环节。通过运用 HyperWorks 软件对汽车的典型零件进行优化设计，使学生受到汽车零部件设计的新技术和新方法的初步训练。要求通过课程设计进一步提高学生的数字化设计和优化设计的能力。五、课程设计内容由指导教师根据需要选择、设计课题,如:6、 连杆的优化设计。7、 离合器盖的优化设计。六、课程设计的任务每个学生应完成：a) 典型零件的三维模型。b) 有限元模型。c) 静力计算。d) 优化设计。e) 设计说明书一份（不少于 3000 字） 。七、课程设计的进度课程设计时间为 3 周（按 15 天计算） ，
21、进程安排大体如下：a) 课题介绍、技术要求、人员安排 0.5 天b) 建立三维模型 0.5 天c) 建立有限元模型 1 天d) 静力计算 0.5 天e) 设置优化设计问题，进行优化计算 1 天f) 整理编写设计计算说明书 1 天g) 设计总结与答辩 0.5 天 五、课程设计的成绩评定对每个学生的课程设计都要严格考核，成绩按优、良、中、及格、不及格分评定，考核办法采用平时考核了解与答辩全面考核相结合的方式。具体评分标准如下：优秀：设计计算正确，参数选择合理，书写工整，图面整洁且完全符合制图规范。运动分析合理，计算结果精确，善于独立思考，并有独到之处。允许有微小的毛病和不足存在。良好：设计计算正确，参数选择合理，图面整洁且符合制图规范。运动分析合理，计算结果较精确。在计算与运动分析中尚有一定不足，但不是主要问题。中：设计计算及参数选择基本正确，但存在某些缺点，图面一般，基本上符合制图规范。计算结果精度一般，运动分析方面尚存在某些问题。及格：读者论坛计算及参数选择基本正确，但存在一定问题，图面一般，在设计上存在较多问题，对一些细微处设计是注意不够，设计中独立思考差，遵守纪律较差。不及格：在计算和设计方面都存在较为严重的毛病，图面不整洁且不符合制图规范，达不到课程设计基本要求。编写：李楚琳审核：张胜兰2006.6
