机电工程学院论文开题报告

2024-05-15

机电工程学院论文开题报告（精选6篇）

篇1：机电工程学院论文开题报告

机电工程学院毕业开题报告

一、选题依据(拟开展研究项目的研究目的、意义等)

果品的包装是果品保鲜非常重要的一步，对果品来说主要有三个方面的作用：一是可以起到保护的作用，防止果品的挤压、碰撞，避免损伤果品;二是外表美观、大方;三是运输方便。

果品在采摘、储藏、运输等过程中的质量会出现不同程度的下降，直接或者间接的造成了经济价值不必要的损失，其中主要的原因就是机械损伤。为了适应果品在采摘以后，避免在进行流通运输以及储存过程中果品的摩擦碰撞，造成对果品不同程度的损伤，需要有果品防护网袋的套装要求，这样就可以起到有效的缓冲运输碰撞，减少机械损伤的作用，达到保护果品的目的。

然而，目前在我国果品防护网袋的包装主要还是靠人工套装，这样不仅仅效率太低，而且还提高了相应的成本。所以，能够进行机器自动包装的果品网袋套装机就显得尤为迫切重要。果品网袋套装机可以替代人工的套装，减少果品在流通过程中的人工投入，降低劳动强度，节省时间和成本，提高套装质量。并且要求该机器使用方便，操作简单，可靠安全。

果品网袋套装机的出现将会给我国带来巨大的经济效益及社会效益。我国是一个果品种植及消费的大国。改革开放以后，特别是1984年以来我国彻底放开了水果市场，我国的水果生产得到了空前的发展。目前我国水果总产量已超过了6000万吨，稳居世界第一大水果生产国，大约占到了世界果品总产量的14%左右，在国内成为了继粮食、蔬菜之后的第三大种植产品。，我国居民人均消费果品水平达到了40公斤;到，我国居民人均年消费果品水平将达到48公斤;到2030年，我国居民人均年消费果品水平将达到53公斤。但是总的说来，我国的果品包装工业远远没有跟上果品种植业的发展以及消费者对果品大量需求的现实。每年因为对果品的包装不当造成了巨大的经济损失，社会及人民群众迫切希望能有一台果品网袋套装机来解决此类问题。果品网袋套装机不仅能够实现对果品网袋包装的机械化，提高网袋包装速度，而且还会填补国内相关方面的空白，有十分广阔的市场前景，并且还能满足社会的需要，可以为我国的包装工业带来了不菲的效益。

总之，果品网袋套装机将会对社会、企业及机械包装行业等其它诸多方面起到十分重要的意义。

二、国内外同类研究或同类设计的概况综述(在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献)

在我国，果品包装机开始的比较晚，并且配套数量也比较少，缺乏相关精度和大型化的产品，产品的可靠性和稳定性不足，一些元件质量较为低下，使用寿命也不长，影响了果品包装机总体的质量。尽管在国内果品包装机械的市场前景十分的广阔，而且我国已经成为世界最具潜力的果品包装市场;但在当前，我国果品包装机械大体上还停滞在仿造的阶段，自主研发的能力不强。

目前，在发达国家，例如美国，水果包装种类超过了500种，先进国家果品包装机的科技比中国的水平至少要超出，在稳定性、可靠性、性能、质量等诸多方面处于优势。现在，果品包装机械和加工生产线的更新换代处于领先的地位的国家首推日本。东南亚四小龙(中国台湾、中国香港、新加坡、大韩民国)也紧跟日本的步伐，在果品包装机械和生产线的加工制造方面有着很好的表现;在欧共体当中，意大利的果品包装机械和加工生产线更新换代的步伐远远要比其它成员国更快。澳大利亚的果品包装及运输机械化的程度也比较的.高。

伴随着科学技术的不断前进与发展，对果品包装技术及包装设备都提出了更高更新的要求，果品包装机械在果品流通领域中发挥的作用越来越大。目前果品包装机械行业竞争日趋激烈，而高度的自动化、智能化、功能多样化、高效率、低能耗的果品包装设备是越来越受到行业的青睐。现在工艺流程的自动化程度是越来越高，当前自动化技术在果品包装生产线中已占到了一半以上，并且大量的使用了电脑设计和机电一体化控制系统，大大提高了生产效率、设备的柔性和灵活性，增加了机械手以完成较为复杂的果品包装的动作。每个机械手臂均是由独立的电脑控制，摄像机监控果品包装的动作并且将信息反馈到电脑以调整其动作的幅度，以保证包装的质量。在不久的将来，果品包装机械即将成为令人能够瞩目的行业。

当下，我国的果品包装机主要使用聚乙烯吹塑薄膜等材料进行包装，可以防止水分流失，起到保温的作用，但是却不能起到防止果品因冲击、压缩、震荡造成的伤害。而能起到防止此类伤害的珍珠棉发泡网袋却仍然主要采用人工套装的方式进行果品包装，果品网袋套装机还处在空白阶段。所以，进行果品网袋套装机的设计具有十分重要的现实意义及经济效益。

参考文献：

[1] 孙智慧. 包装机械. 北京：中国轻工业出版社，

[2] 中国出口商品包装研究所. 外国包装机械. 北京：中国财政经济出版社，1980

[3] 马刚. 可调式水果包装机. 中国专利，021096683X，2002-05-16

[4] 张聪. 自动化食品包装机. 广州：广东科技出版社，2003

[5] 高德. 包装机械设计. 北京：化学工业出版社，2005

[6] 黄颖. 包装机械结构与设计. 北京：中国轻工业出版社，

[7] 邵历，王利民，周桦，等. 果品的包装与运输. 农业知识，1998,48(11)

[8] 赵宁，李平贵. 柑桔类水果自动包装机的研究与设计. 湖南农机，,36(6)

[9] 雷伏元，自动包装及设计原理.天津：天津科学技术出版社，1986

[10] Creveling C M. Tolerance Design：A Handbook for Developing OprimalSpecifications.New Jersey：Addison-Wesley，1997

[11] Gao J S，Chase K W，Magleby S P. Generalized 3D tolerance analysis ofmechanical assemblies with small kinematic adjustments. 1IE Transactions，1998，30(1)

[12] Zhang C，Wang H.Robust design of assembly and machining toleranceAllocations. lIE Transactions，1998，30(1)

三、研究方案(研究内容、目标、研究方法、技术路线、拟解决的问题、特色或创新点等)

研究内容：

研究设计一台果品网袋套装机。该设备是一台网袋套装机，要求工作可靠，使用调整方便，传动准确，符合网袋套装机的相关要求。进行果品网袋套装机的总体设计及配套、传动、整体配置等方面设计，绘出总装配图和零部件图;撰写设计论文，论述设计过程，工作原理及设计的可行性、使用性、科学性。

研究目标：

符合相关的技术规范，设计规程为标准，参考相关的专业资料，通过严紧、深入、全面、具体的分析，使该果品网袋套装机达到减少果品在流通过程中的人工投入，降低劳动强度，节省时间和成本，提高套装质量的目标相结合。

研究方法：

该果品网袋套装机的设计涉及机械原理，机械设计，理论力学，材料力学，计算机应用、计算机制图、工程材料、机械制图、农产品加工机械等多门学科的学习与实践，需要通过机械设计计算，机构运用，查找运用资料，创新和撰写论文等方面的综合能力的运用，提高全面技术业务素质。

技术路线：

调查分析，查阅文献资料，并进行方案的论证

撰写开题报告

确定总体结构方案的设计

果品传动装置的设计发泡网输送装置的设计制袋封口，切断包装设计

组装与调整

绘制图纸

撰写设计说明书

修改论文

准备答辩

拟解决的问题：

电动机的选择，总体布局设计，动力架与机架的设计，包装执行机构的设计，传动带的选取，送果机构的设计，珍珠棉发泡网的输送设计，控制系统的设计，制袋、封口及切断装置的设计。

特色或创新点：

对传统的使用聚乙烯吹塑薄膜等材料进行包装的机器进行改进、优化，使之成为可用于果品网袋套装的机器，并使整个设计方案能较好的达到安全、可靠、经济、高效、环保的要求。

四、进程计划(各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等)

2月18日——3月 2日完成任务书及立题表

3月 3日——3月16日完成开题报告

3月17日——3月23日查找资料，并进行方案论证

3月24日——4月 6日总体设计方案的拟定

4月 7日——4月12日传动机构设计方案的拟定

4月13日——4月18日包装机构设计方案的拟定

4月19日——4月25日重要零件的设计及计算

4月26日——5月18日绘制图纸

5月19日——6月 1日撰写说明书

6月 2日——6月10日准备答辩

篇2：机电工程学院论文开题报告

题目：RPVC三通接头塑料模

1. 毕业设计(论文)综述(题目背景、研究意义及国内外相关研究情况)

一、题目背景及意义：

美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石";日本称模具工业为“进入富裕社会的原动力”;德国给模具工业冠以“金属加工业中的帝王”称号;欧盟一些国家称“模具就是黄金”;中国模具权威称“模具是印钞机”。可见模具工业在世界各国经济发展中所具有的重要地位，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要指标之一。

从19世纪中叶到现在，挤出加工曾用于古塔波胶、橡胶、硝酸纤维素和酪蛋白的加工。大约在1925年，人们挤出了各种聚氯乙烯，这成为现代挤塑加工技术开始的标志。我国的聚合物挤出工业近几十年得到迅猛发展，油漆是改革开放以来，聚合物加工机械及模具工业取得了举世瞩目的成就，其年平均增长速度高于国民经济总的增长速度，达到两位数以上。以来我国聚合物制品的产量一直位居世界第二。现代生产、生活中越来越多的产品是塑料制品，其产品形状结构比较复杂，这就要求模具设计制造者必须充分掌握产品的各种资料，包括产品的形状、尺寸、原料的特性、精度要求、特殊表面效果等。

本课题的主要设计意义在于增强我们的专业技术应用能力，培养我们独立思考、解决实际问题的能力，掌握塑料模具设计的相关知识，完成模具方案的设计，运用所学知识独立设计一套完整的注射模具，并能将其运动于实际生产。

二、国内外相关发展状况：

1、国内发展状况

模具工业是国民经济发展的重要基础工业，也是一个国家加工工业发展的重要标志。近年来，我国模具工业的技术水平取得了长足的发展。当前，国内已经能生产精度达2微米的的精密多工位级进模，工位数最多已达160个，使用寿命1-2亿次，大型模具、精密塑料模具和部分汽车覆盖模具都已经达到了很高的水平。[5]

现在，我国模具生产厂点约有3万多家，从业人数80多万人。“十五”期间，模具年平均增长速度达到20%左右，模具销售额达650亿元，同比增长25%;模具出口7.4亿美元，比的4.9亿美元增长约50%，均居世界前列。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。但是，由于创新能力弱，行业关键技术难以突破，使得我国模具行业长期以来面临着“低端竞争、高端进口”的尴尬局面。

为了适应市场对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切要求，模具越来越向着大型化、高精度化、多功能复合模具化等方向发展。热流道模具、气辅模具等先进的模具加工技术也将在塑料模具中得到更广泛的应用。标准件的广泛应用，将极大的影响模具制造周期，提高模具的质量，并降低模具的`制造成本。模具技术含量的不断提高，将使中高档模具比例不断增大，产品的机构调整将引发模具市场走势不断变化。[5]

2、国外发展状况

高新技术在欧美模具企业得到广泛应用，欧美许多模具企业的生产技术水平，在国际上是一流的。将高新技术应用于模具的设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证。

(1) CAD/CAE/CAM的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在欧美，CAD/CAE/CAM已成为模具企业普通应用的技术。

(2) 为了缩短制模周期、提高市场竞争力，普遍采用高速切削加工技术。

(3) 快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。

目前，国外注射成型技术的发展迅速，精密注射成型、注射成型中的计算机技术的广泛应用，以及全电动注射剂、两板式注射机、无拉杆注射机、电磁动态化注射机、低压注射成型、高速注射成型、复合注射成型、超级小精密注射成型等技术的研发及应用，都大大提高了国外模具的生产和制造水平。[7]

3、中国与国外先进技术的差距

中国模具生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比德、美、日、法、意等工业发达国家落后许多，也比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等国落后、其差距主要表现在下列几方面。国内自配率不足80%，其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足60%。模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不够合理。中国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间(分厂)，专业模具厂也大多数是“大而全”、“小而全”的组织形式。国外模具企业大多是“小而专”、“小而精”。模具产品水平和生产工艺水平总体上比国际先进水平低许多，而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低。与国际先进水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术。[6]

2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施

一、主要内容:

本次设计的主要内容是设计RPVC三通接头塑料模的模具，并完成不少于3000字的文献综述;对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算，运用Pro/E软件辅助设计完成模具整体结构;编制模具中典型零件的制造工艺规程卡片;绘制模具零件图及装配图;对模具结构进行三维剖析，输出模具开合结构图;编写设计说明书(所有3D图插入说明书中恰当位置)等等相关内容。该产品的材料为聚碳酸酯 ( PC )，PC具高强度及弹性系数、高冲击强度、高度透明性及自由染色性、H.D.T.高、耐疲劳性佳、耐候性佳、电气特性优、无味无臭对人体无害符合卫生安全、成形收缩率低、尺寸安定性良好。本次设计塑件特点为：端盖外表面必须光滑，且无明显浇口痕迹;端盖内壁有呈圆周均布的三个凸台。在结构设计时需考虑型芯在三个凸台处的脱模，及模具总体结构的合理性。

二、研究方案：

方案一：采用强制脱模，其浇口套和浇口设在定模固定板上。

采用直接浇口，这种浇口流动阻力小，进料快。

方案二：采用弹簧抽芯，型芯将由大小不同的三对镶块组成，由镶块组成的型芯结构内部是空心的，空心部分加一顶杆。在锁模力解除后，顶杆抽出，在弹簧力的作用下，型芯镶块向里运动，从而实现脱模。

浇口采用点浇口，点浇口尺寸小，冷凝快，成型周期快，点浇口塑件一般不需要修正工序，因而省去了修正工序，生产率高。而且点浇口在塑件上留下的痕迹小，使塑件表面质量得到了提高。

方案三：采用一模四腔结构，其浇口设在定模板上，用推板推动型芯底座实现脱模。

采用点浇口，表面质量高，效率高。

方案一采用强制脱模,虽然模具设计结构比较简单，但是塑件容易产生变形或者破坏。同时采用直接浇口，需要专门去除浇注系统产生的凝料。方案二采用弹簧抽芯机构，由于弹簧存在一定的预紧力，使镶块中间的顶杆运动受阻。方案三采用一模四腔结构，效率高。采用点浇口，模具需设计成双分型面，以便取出浇注系统的凝料，这使得模具结构比单分型面要复杂。

经过以上三种方案综合比较，决定采用第三种方案，其模具结构草图如图2所示。

三、研究方法、手段：

本设计题目是工程实际零件，通过运用《塑料模具设计》、《塑料成型工艺》等知识，利用Pro/E软件完成模具结构的设计，并进行相关的校核计算，完成包括注塑机的选择、选材热处理、制造工艺规程、可行性分析等工作。本设计旨在锻炼我们在专业技术应用能力上达到培养目标的基本要求，在塑料成型工艺与塑料模具设计技术方面得到全面提高，并受到模具设计工程师的基本训练。

3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作

一、重点及难点:

本课题研究的重点是模具总体结构的设计优化选择,实现内侧抽芯动作及脱模过程，以及对模具结构进行三维剖析输出开合模具结构图。难点在于型芯机构的设计、脱模过程和总体方案的优化选择,以及模具三维结构剖析和开合模具图输出。

二、前期工作：

(1)搜集并查阅了相关专业资料为后期的毕业设计做好充分的准备;

(2)完成了塑料模具设计的文献综述;

(3)完成了塑件的二维、三维图的绘制;

(4)对塑件结构进行了分析及其工艺性分析;

(5)进行了模具结构的分析，拟订了三套备选结构方案，并绘制了方案草图。

4. 完成本课题的工作方案及进度计划(按周次填写)

1～2周：熟悉课题，工厂参观注塑生产过程，绘制塑件3D图，翻译外文资料;

3～4周：确定模具类型及结构，绘制模具结构草图，准备开题答辩;

5～10周：对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算，并运用Pro/E辅助设计完成部分模具零件，准备中期答辩;

11～14周：运用Pro/E完成模具整体结构3D图，完成模具零件的选材、工艺规程的编制、装配图及零件图的绘制等工作;

15～18周：对所有图纸进行校核，编写设计说明书，所有资料提请指导教师检查，准备毕业答辩。

注：1、正文：宋体小四号字，行距22磅。

2、开题报告装订入毕业设计(论文)附件册。

参考文献

[1] 李秦蕊主编.塑料模具设计.西安：西北工业大学出版社，1997

[2] 葛正浩编著. Pro/ENGINEER Wildfire塑料模具设计入门与实践.北京：化学工业出版社，

[3] 杨攀,常旭睿,吴光顺编著. Pro/ENGINEER Wildfire 2.0中文版模具设计经典作品解析. 北京：中国电力出版社，

[4] 王永平编著. 注塑模具设计经验点评. 北京：机械工业出版社，2004

[5] 王守鹏. 简述模具在我国的应用和发展趋势.考试周刊，，36：175

[6] 郑涌. 模具行业现状及其发展趋势. 科技信息，，4：64～65

[7] 申长雨，李海梅，高峰.注射成型技术发展概况.工程塑料应用，2003，31(3)：53～57

[8] 王文广，田宝善，田雁晨主编.塑料注射模具设计技巧与实例.北京：化学工业出版社，2004

[9] 李光耀. 浅谈现代塑料模具的设计与制造. 橡塑技术与装备，2005，32(3)：24～28

[10] 高占华，曹巨江，张利平等. Pro/E在注射模设计中的应用. 模具制造，2007，7：4～6

[11] (德)E.林纳(Edmund Linder), (德)P.恩格编著(Peter Unger). 注射模具130例. 北京：化学工业出版社，2005

[12] 任义磊. 具有复杂抽芯结构的注塑模设计.塑料科技，2009，37(8)：69～71

[13] 烈任鸿. 国外注射成型技术发展新方向.轻工机械，1999，1：1～5

[14] 高济.塑料模具设计.北京：机械工业出版社，1993

[15] 张孝民.塑料模具技术.北京：机械工业出版社，2003

[16] 邹继强.塑料制品及其成型模具设计. 北京：清华大学出版社，2005

[17] 陆宁. 实用注塑模具设计. 北京：中国轻工业出版社，1997

[18] S.H.Tang, Y.M.Kong,S.M.Sapuan,R.Samin and S.Sulaiman. Design and thermal analysis of plastic injection mould. Journal of Materials Processing Technology，，171(2)：259～267

[19] C.G. Lia and C.L. Li. Plastic injection mould cooling system design by the configuration space method. Computer-Aided Design，，40(3)：334～349

篇3：机电工程学院论文开题报告

一、题目来源

题目的来源主要是指题目从何得来, 红河学院本科生毕业论文 (设计) 给出四个题目来源, 分别是教师科研、社会实践、实验教学、教育教学。现在的大学教师做科研的很多, 很多学生也参与到教师的科研当中, 承担一定的科研任务。在研究过程中学生通过学习了解到与自己专业相关的一些问题, 同时对一些问题产生了自己的一些想法和观点, 而又特别感兴趣, 那么学生可以在调查研究的基础上撰写论文, 这就是从教师科研中产生的论文题目。

社会实践是大学生在校期间从事的社会活动, 如采风、演出、排练、比赛、下乡、社会调查等, 在这些活动中会产生一些灵感、经验、看法、感受。产生的这一切都可以通过整理形成论文, 所以论文题目也可以从这些社会活动中产生。

实验教学对于音乐专业学生参与的机会比较少, 我们参与比较多的是教育教学, 如平时的专业技能小课、专业理论课、专业见习、专业实习等。作为音乐专业的学生, 教育教学是我们撰写毕业论文的理论基础, 是论文内容的主要来源, 因为我们平时的学习实践都与教育教学息息相关。

二、题目类别

红河学院本科生毕业论文 (设计) 给出四个题目类别, 分别是应用研究、理论研究、艺术设计、程序软件开发。不同学科反映不同的客观规律和知识体系, 音乐论文作为表达音乐学科研究成果的文体, 可以分为音乐学理论研究和音乐表演研究两大类, 应用研究和音乐表演研究比较接近, 因为音乐表演研究具有很强的实践性和应用性。音乐表演研究里面又包含部分理论性研究, 但理论性研究所占成分较少, 所以音乐表演研究应该属于应用性研究, 同样音乐学理论研究也有一定的应用性的成分在里面, 但理论成分大于应用成分, 所以音乐学理论研究应属于理论研究。艺术设计和软件开发的音乐专业学生接触比较少, 这两个题目类别属于设计范畴, 不属于音乐论文的写作范畴, 这里我们就不作介绍。

三、选题的目的和意义

选题的目的和意义我们在第一章论文撰写的目的和意义中已经作了部分介绍。大家可以作为参考, 还要根据自己的写作实际情况进行选题目的和意义的论述, 也可以有自己独有的选题目的和意义。

由于毕业论文具有较高的学术价值, 是检验学生知识的掌握程度和运用程度的相关情况, 了解运用所学知识分析和解决问题的实际能力与水平。它对专业课程调整和平衡教学重点有着重要的指导意义。

四、选题研究的现状

选题研究现状主要指选题所属学科专业研究所情况、水平、发展的趋势。了解选题的研究现状能使我们在研究时站在一个较高的起点, 它是我们研究的基础, 是我们创新的前提。它主要包括国内外专家学者就该领域某些问论题进行分析研究的最新成果、硕士、博士科研成果、评定职称论文等。我们在阐述选题研究现状时应选择最具学术水平的成果加以说明。因为学术水平较高的研究成果具有较高的科学性、真实性、新颖性和实用性。我们从中能了解到本学科最前沿的研究现状和发展, 能够避免旧说重提, 引用假学说的现象发生, 从而提高我们研究的价值和意义。另外, 我们要选择与我们选题最相关的研究成果来阐述选题的研究现状, 不要选择与我们选题不相关或联系不大的内容来表述选题的研究现状。另外, 在表述选题研究现状时要注意不要大量地照抄原文内容, 要在通读材料的基础之上客观、准确地综述性地介绍, 要能预见该论题的后期发展趋势。

五、论文 (设计) 主要内容 (提纲)

为了能让开题答辩专家详细了解自己的论文写作内容, 我们要把我们的提纲罗列到三级标题, 如第四章提纲的构建范例, 这样每个标题下的知识点都很清楚, 论文的提纲第四章以作详细介绍。这里就不作过多论述。

六、选题研究的主要问题、重点和难点

选题研究的主要问题就是该课题的主要思想、观点和内容。在这些内容中有些只需简要地说明, 但有些问题需要详细地分析和阐述, 这部分就是我们选题研究的重点部分, 它是论文的主体部分, 也是我们论述的重点。选题研究的难点可能有很多方面, 可能学术上困难, 也可能是时间、经济和材料上的困难。研究的难点要如实地提出, 另外还要说明难点解决的办法, 能不能解决, 如果不能解决, 那么这个选题就不合适, 开题答辩就不会通过。所以, 应充分估计可能遇见的问题、并事先考虑好解决问题的办法。

七、研究目标

研究目标就是通过本课题的研究最后达到的研究程度, 这需要在该课题所属领域的研究的现状的基础上对比加以阐述, 说明我们在前人研究基础之上有哪些提升或创新, 如提出解决问题更科学、更全面的办法, 推进事物发展的新途径、新方法等。

八、研究方法、技术路线、可行性分析

选题研究方法有很多, 如实地调查法、材料对比研究法、讨论法等, 要说明自己撰写论文所采用的研究方法。技术路线就是我们开展研究的科学步骤和顺序, 填写时应认真地有逻辑性地罗列, 可行性分析要根据我们的实际情况加以分析说明, 如果采用材料对比研究法进行研究, 我们可以搜集到我们所需要材料, 要说明我们获得材料的可能性, 可以数字的形式说明该专业领域图书馆藏书数量, 这些专业书籍可以保证论文撰写需要, 或者自己已经搜集到的资料的数量足以保证撰写论文需求, 如以上都不能保证, 那么我们采取的研究方法就不可行。如果采用实地考查法进行研究, 要说明考查的相关情况, 如考查所需时间、经济所需及承受能力等实际情况等。利用以上陈述来证明我们选择研究方法的可行性。指导教师的科研能力和教学水平也是我们研究方法顺利开展的保证。所以, 可以对指导教师作必要的介绍。另外还要对自身所具备的科研条件加以阐述, 说明自己选题前期准备和知识的积累及选该题目的主动性和意愿。

九、研究的特色与创新

研究的特色与创新主要是指自己研究的独特之处, 别具一格的研究特点。如分析问题的科学性、全面性, 解决某一问题所采用的方法快捷性、简单性, 特色和创新往往是共同存在的, 两者可以综合阐述。特色和创新的阐述不宜把论文诸多内容照搬过来, 不要把不是特色的特色, 不是创新的创新一股脑的加以排列。要提炼出那些是真正的特色和创新之处, 进行概括性的简单说明即可。

十、进度安排及预期结果

明确相关安排。它包括论文写作的各项步骤与时间安排, 因为我们论文写作是有一定的时间限定, 所以我们要合理的安排好论文写作的先后顺序, 并制定出合理的计划, 要很好的预见论文写作各项工作的所需时间。以保证毕业论文的顺利完成。毕业写作论文进度安排主要包括选题、搜集资料、整理资料、开题报告撰写论文初稿、论文修改 (标注好每次修改的内容和时间) 、论文定稿、论文答辩几个环节。要说明在这样的时间安排下能否完成毕业论文的理由和条件。这样我们才能按照预期的结果完成论文撰写工作。

十一、参考文献

学术研究不能闭门造车, 学术研究成果的创新往往是建立在前人研究的基础上获取的, 列出参考文献是为了说明论文科学依据的真实性, 表示论文作者严肃的科学的工作态度与严谨的治学风范, 是对前人劳动成果的尊敬, 这是论文撰写者应有的学术道德, 同时也是便于读者查阅相关资料。所以我们必须认真对待。具体要求见红河学院毕业论文 (设计) 规范。

最后, 开题报告应该撰写多少字数, 没有统一的规定。但是, 作为论文的总构想, 文章里更多是以提纲的形式出现, 因此字数上不宜过多, 但是要把论文的研究目标、内容、如何研究、理论研究的可行性等主要问题说清楚。字数一般在1000—1500字, 不超过1500即可。

参考文献

[1]傅利民.音乐论文写作基础[M].上海:上海音乐出版社, 2004.9, (第一版) .

[2]李虻, 姚兰.音乐论文写作[M].重庆:西南师范大学出版社, 2007.7, (第二版) .

篇4：开题报告:从蓝图走向实施

一、什么是开题报告

开题报告是一种新的应用文体，这种文体是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要应运而生的。开题报告有文本式和表格式两种，后者把需要报告的每一项内容转换成相应的栏目，成为表格式，这样做既便于开题报告按目填写，避免遗漏，又便于开题论证时一目了然，把握要点。

（一）开题报告的定义

开题报告就是当课题经申报批准立项之后，课题负责人在继续深入调查研究和充分掌握资料的基础上为课题研究的具体实施而修订的报请专家论证的课题研究方案，经过专家论证后，课题实施方案更加具体、更加可操作、更加科学。所以，开题报告也被称为课题研究方案或课题论证报告。简言之，开题报告是课题承担者对教育科研课题的一种文字说明材料。

（二）开题报告的特点

1.针对性。开题报告的读者对象是上级主管部门或科研管理部门的管理人员。开题报告要把课题研究的背景、目标、内容、成果形式等写清楚，同时要阐明完成这一研究课题的可行性，这种可行性表现在研究课题所依据的理论是否科学、合理，所采用的研究思路、研究方法是否合适，人员的科研基础是否符合条件。

2.实用性。一项课题的研究内容应该是有价值的，也就是能改进自己的教育或教学实践，同时可以推动他人的教育或教学的发展与变革，或者能填补空白，开拓新的领域。实用性不仅仅表现在实践层面，还应体现在理论建树与创新，这是科研课题的特殊要求决定的。

3.竞争性。开题报告的前身是课题评审书（有的上级主管部门还要求附有可以匿名评审的论证报告），具有很强的竞争性，申报课题是为了立项，不是每项课题申报都能获得上级主管部门批准立项，部分课题立项后还能获得研究经费，错失了申报时限，就失去了立项机会。

（三）开题报告、论证报告与研究方案

如果课题还没有报请上级有关部门评审立项，开题报告就是在课题方向确定之后，课题负责人撰写的报请上级批准的研究方案或是评审书，主要说明这个课题研究的目的，自己有条件进行研究以及准备如何开展研究等问题，也可以说是对课题的整体设计。所以研究方案，就是课题确定之后，研究人员在正式开展研究之前制订的整个课题研究计划，它初步规定了课题研究各方面的具体内容和步骤。

开题会上，专家们主要对课题研究方案即开题报告进行论证，所以开题报告也称为课题论证报告。论证报告对整个研究工作的顺利开展起着关键的作用，尤其是对于教育科研经验较少的人来讲，一个好的论证报告，可以避免无从下手或者进行一段时间后不知道下一步干什么的情况，可以保证整个研究工作有条不紊地进行。可以说，课题论证报告水平的高低，是一个课题质量与水平高低的标尺之一。

研究方案主要是写给课题组成员阅读和使用的，它的特点是：研究目的明确，研究思路清晰，研究方法具体可操作。课题研究方案是一项课题研究开题论证会上报告的主要内容，因此也称开题报告。开题报告是一项课题研究的设计蓝图，是开展研究活动的重要依据，是统一课题研究者思想和行动的指导性文件。有了一个好的开题报告，课题研究就有了一个好的开端。

二、为什么要写开题报告

开题报告是日后课题研究工作的准绳，可以作为课题研究工作展开时的一种暂时性指导，也可以作为课题修正时的重要依据。开题报告对一个科研课题能否顺利进行是非常重要的。作为科学研究，必须重视开题报告的写作。如果不重视开题报告，即使是有名望的研究者，也不免有科研课题告吹的命运。在美国有这样一个实例：美国科学基金会曾同时收到关于同一科研课题的两份开题报告，一份是获得过诺贝尔奖金的西博格写的，另一份是由名不见经传的一位青年研究者写的。经过专家们的认真评议，结果批准了那位无名小卒的申请，把这一课题的研究经费拨给了他。随着科研管理的加强，对开题报告写作方面的要求也会越来越高。

1.通过开题报告，课题研究者可以把自己对课题的认识与理解程度加以整理、概括、表达，使具体的研究目标、内容、步骤、方法、条件等清晰化，从而为下一步课题研究的行动提供科学规划。作为多层次科研工作的第一个写作环节，开题报告非常重要。如果课题一旦被批准，得以正式确立，还可以通过开题报告，对立题后的研究工作发生直接的影响。开题报告是选题阶段的主要文字表现，它实际上成了连接选题过程中备题、开题、审题及立题这四大环节的强有力的纽带。

2.通过开题报告可以直接向上级主管部门陈述自己的规划，以获得资金、设备、人员等方面的支持。同时，教育科研管理部门通过它作为立项依据，以决定是否批准立项。课题一经上级部门批准，开题报告就成了课题任务书，教育科研管理部门通过它实施课题管理，按照其内容和进度，进行检查和监督，它还是科研课题结束时验收和鉴定成果的标准。

三、怎样写开题报告

当课题方向确定之后，课题负责人需要写开题报告，也就是报请上级批准的评审书，主要说明这个课题研究的内容、研究的目的、自己有条件进行研究以及准备如何开展研究等问题，也可以说是对课题的总体设计。开题报告是提高选题质量和水平的重要环节。选题是开题报告的第一步，“题好一半文”。

（一）选题

在工作实践中,我们发现中小学幼儿园开题报告中存在的普遍问题是选题不合适。有的提出的问题太过“平庸”,有的选题范围太大,研究内容太多、太宽泛,提出的问题不切合实际,实践操作起来难度较大。如有一所小学的选题是“小学教育评价体系的研究”,此选题有意义,有创新,研究思路也比较正确,但选题范围太大,研究内容属于教育科研的尖端领域，应该是教育部需要研究的课题，一所小学明显不能承受,无法完成研究任务，因此应重新选题,注重可操作性。选题具体来说要注意以下几点。一是选题要合乎时代要求。要体现先进的教育思想、先进的教育理念。要尊重教育科学发展的规律和原则，当前的选题要能够体现新课程改革的精神，体现教师角色、教育教学方式的转变，体现学生自主学习、自主探究、合作学习、综合实践的学习方式的转变，有许多符合时代特征的创新型课题值得我们去选择，去研究。二是选题要具有实践性。中小学教育科研选题，必须建立在教育教学实践的基础上，选题要立足于解决教育教学过程中产生出来的有代表性的实际问题，要具有可操作性。要体现校本研究的理念，把学校当成教育科研的主阵地，把教室当作研究室，搞好教育科研具体实践。三是选题要有连续性。（1）一所学校前后的主课题要连接。前一个主课题通过几年的研究，取得一定成果结题后，要以此为基础，向深一个层次或更广层次做研究，这样的研究十年、二十年下来，研究领域和对教育实践的推动就更系统、更有效。（2）主课题与子课题要衔接。要紧紧围绕主课题研究目标来设计子课题，同时子课题与子课题之间前后左右要相互联系起来，形成本校教育科研体系。四是选题要有实用性。教育科研课题不能成为花拳绣腿，不能成为应付检查的花架子，要真正体现实用性。一是课题研究的指导思想要实用，要符合时代精神，具有创新意识，对具体工作有指导价值。二是课题研究的内容要实用，要符合教师教育教学改革之需要，不能成为空泛的不可操作的理论问题。

（二）结构

一个完整的开题报告一般包括课题名称、课题提出的背景、课题的核心概念及其界定、国内外相关研究的现状与趋势分析、课题研究的意义与价值、完成课题的可行性分析、课题研究的支撑性理论、课题研究目标与内容（或子课题设计）、课题研究过程设计、课题研究方法设计、课题研究预期成果等几个部分。在此，不一一陈述各个部分的写法，就主要的几个部分进行说明。

1.课题名称

一个课题名称起得是否准确、恰当直接影响课题的形象与质量。一是课题名称要准确。准确就是课题名称要把研究问题是什么，研究的对象、研究方法是什么交待清楚。比如有一个课题名称叫“普通高中教与学品质提升的行动研究”，其研究对象是普通高中，研究问题是教与学品质提升，研究方法是行动研究。二是课题名称要规范。规范就是所用的词语、句型要规范、科学，没有语法与逻辑错误，似是而非的词不能用，口号式、结论式的句型不要用。三是课题名称要简洁。课题名称不能太长，要简明扼要，通俗易懂，能不要的文字就尽量不用，一般不要超过20个字，但要尽可能表明研究对象、研究问题和研究方法。近几年来，出于课题所研究的问题的丰富性以及课题名称表达形式的创新，有些课题名称呈现了一些变式，如“分布式课程领导：一项合作与赋权的学校变革行动研究”课题名称中间使用冒号，“基于课例研究的区域教研范式的建构与实践研究”与“电子专业教师教学能力发展的行动研究——基于企业研修视角”两个课题名称中“基于XXX”或前置或后置，给人耳目一新之感。

2.国内外同一研究领域的现状与趋势分析

“同一研究领域”不等于“同一课题”，还包括同一研究领域内的不同课题。“现状”包括理论和实践两个方面，重在对“现状”的分析、提炼和概括，而不是罗列。要聪明地借鉴而不是贬低他人成果，没必要将自己课题和他人课题“对立”起来，也不要“表白”过度。要用“文献综述”的形式进行。综述包括“综”与“述”两个方面。所谓综，就是指作者对占有的大量素材进行归纳整理、综合分析，使文献资料更加精炼、更加明确、更加层次分明、更有逻辑性。所谓述，就是对各家学说、观点进行评述，提出自己的见解和观点。“文献综述”是对学术观点和理论成果的整理。文献综述是评论性的，因此要带着作者本人批判的眼光来归纳和评论文献，而不仅仅是相关领域学术研究的“堆砌”。评论的主线，要按照问题展开，也就是说，别的研究者是如何看待和解决你提出的问题的，他们的方法和理论是否有缺陷，要是别的研究者已经很完美地解决了你提出的问题，那就没有重复研究的必要了。具体地说，文献综述要注意以下几点。一是瞄准主流。主流文献包括该领域的核心期刊、经典著作、专职部门的研究报告、重要观点和论述等，这是做文献综述的“必修课”。而多数大众媒体上的相关报道或言论，虽然多少有点价值，但经典性不够，可以从简。二是随时整理。要随时对文献进行分类，记录文献信息和藏书地点。做开题报告的时间很长，有的文献看过了当时不一定有用，事后想起来却找不着了，所以随时记录是很有必要的，对于特别重要的文献，不妨做一个读书笔记，摘录其中的重要观点和论述。三是要按照问题来组织文献综述。文献综述就像是在文献的丛林中开辟道路，这条道路本来就是要指向我们所要解决的问题，当然是直线距离最短、最省事，但是一路上风景颇多，迷恋风景的人便往往绕行于迤逦的丛林中，反而“乱花渐欲迷人眼”，“曲径通幽”不知所终。因此，在做文献综述时，头脑时刻要清醒：我要解决什么问题，人家是怎么解决问题的，说的有没有道理，就行了。文献综述切忌把自己看过的文献一篇一篇地总结下来，一定要按照问题分类进行综合性叙述、分析与评论。

3.研究目标与内容

课题研究的目标就是通过研究，要达到什么目标，要解决哪些具体问题，研究的目标是比较具体的，不能笼统地讲，必须清楚地写出来。研究目标要指向课题所想解决的特定问题。研究目标的表达要概括化，体现一定的抽象度，能够整体把握。研究目标一般可从理论性目标、实践性目标和发展性目标三个维度，分别描述理论研究、实践研究与发展性结果状态。例如课题《基于文化承创的普通高中优质特色发展的校本研究》确立的研究目标是“回顾反思学校百年文化的内涵和价值，理性思考学校优质特色发展的维度和路径，确立优质特色发展诉求中文化承创的操作体系，推进我校管理、课程、教学、师生、环境的优质特色发展，以优质强化特色，以个性彰显特色，把学校建设成为一所国内一流的学术性示范高中。”只有目标明确而具体，才能知道工作的具体方向是什么，才能知道研究的重点是什么，思路就不会被各种因素所干扰。确定课题研究目标时，一方面要考虑课题本身的要求，另一方面要考虑课题组实际的工作条件与研究水平。研究目标不宜偏高或偏低。

研究目标指向问题解决，研究内容落实研究目标。课题有了研究目标，就要根据目标来确定这个课题要研究的内容，研究内容要比研究目标更具体、更明确，它是一项课题设计中最重要的部分。研究内容忌面面俱到，忌工作话语，要紧紧围绕课题名称特别是核心概念从各个侧面进行思考和选择，以子课题名称加研究要点的形式表达，以体现研究个性和特色。例如课题《基于文化承创的普通高中优质特色发展的校本研究》确立的研究内容(子课题)包括百年文脉回溯及其价值研究、优质特色发展的理解及其实现路径的理性思考、优质特色发展诉求中学校文化建设纲要的研究、主题单元式校园文化景观建设的实践研究、学校文化资源平台建设的研究、“晓庵天文研究”课程基地建设的研究、“自能·探究”教学文化的研究、教师自能发展共同体建设的研究、“自能发展”视域下的高中生社团建设研究等共计9项，每项子课题陈述研究要点，如子课题“‘晓庵天文研究’课程基地建设的研究”的研究要点是：普通高中课程基地建设的理性思考、“晓庵天文研究”课程基地的整体设计、基于创设物质情境的“晓庵天文馆”建设、以“晓庵天文研究所”为载体的天文校本课程的开发与实施、提炼“晓庵天文研究”的文化特质、评估“晓庵天文研究”课程基地建设对学校优质特色发展的意义。

在工作实践中,我们发现中小学幼儿园在研究内容设计与分解方面存在的主要问题一是只有课题而无具体研究内容，二是研究内容与课题不吻合，三是课题很大而研究内容却很少，四是把研究的目的、意义当作研究内容。

开题报告，实际上是对申报的课题进行论证的过程，是研究人员科研知识和能力的“缩影”，是一项专业性很强的创造性工作，比撰写一篇教育论文复杂得多。只有在系统思维中认真、科学地做好课题研究方案的设计，做好开题报告，才能为接下来的课题研究以及获取教育科研优秀成果打开成功之门。没有科学周密的开题报告，没有对一项课题研究的整体性的精心设计，就没有科研活动的发生，更不会有真正意义上的学术突破。

（徐炳嵘，吴江市教育科学研究室，215200）

篇5：机电工程毕业论文开题报告

题目：汽车ABS系统常见故障与分析

1. 结合毕业设计(论文)课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述：

1.1 蚁群算法的发展和应用

在计算机自动控制领域中, 控制和优化始终是两个重要问题。使用计算机进行控制和优化本质上都表现为对信息的某种处理。随着问题规模的日益庞大, 特性上的非线性及不确定性等使得难以建立精确的“数学模型”。人们从生命科学和仿生学中受到启发, 提出了许多智能优化方法, 为解决复杂优化问题(NP- hard 问题) 提供了新途径。

蚁群算法(Ant Colony Algorithm, ACA) 是Dorigo M等人于1991年提出的。经观察发现, 蚂蚁个体之间是通过一种称之为信息素的物质进行信息传递的。在运动过程中, 蚂蚁能够在它所经过的路径上留下该种信息素, 而且能够感知信息素的浓度, 并以此指导自己的运动方向。蚁群的集体行为表现出一种信息正反馈现象: 某一路径上走过的蚂蚁越多, 则后来者选择该路径的概率就越大。蚂蚁个体之间就是通过这种信息的交流达到搜索食物的目的。它充分利用了生物蚁群通过个体间简单的信息传递，搜索从蚁巢至食物间最短路径的集体寻优特征，以及该过程与旅行商问题求解之间的相似性。同时，该算法还被用于求解二次指派问题以及多维背包问题等，显示了其适用于组合优化问题求解的优越特征。

蚁群算法应用于静态组合优化问题, 其典型代表有旅行商问题( TSP) 、二次分配问题(QAP) 、车间调度问题、车辆路径问题等。在动态优化问题中的应用主要集中在通讯网络方面。这主要是由于网络优化问题的特殊性, 如分布计算, 随机动态性, 以及异步的网络状态更新等。例如将蚁群算法应用于QOS组播路由问题上, 就得到了优于模拟退火(SA)和遗传算法(GA)的效果。蚁群优化算法最初用于解决TSP问题，经过多年的发展，已经陆续渗透到其他领域中，如图着色问题、大规模集成电路设计、通讯网络中的路由问题以及负载平衡问题、车辆调度问题等。蚁群算法在若干领域获得成功的应用，其中最成功的是在组合优化问题中的应用。

1.2 蚁群算法求解TSP问题

(1) TSP问题的描述

TSP问题的简单形象描述是:给定n个城市,有一个旅行商从某一城市出发,访问各城市一次且仅有一次后再回到原出发城市,要求找出一条最短的巡回路径。

(2) TSP问题的理论意义

该问题是作为所有组合优化问题的范例而存在的。它已经成为并将继续成为测试新算法的标准问题。这是因为，TSP问题展示了组合优化的所有方面。它从概念上来讲非常简单，但是其求解的难度是很大的。如果针对TSP问题提出的某种算法能够取得比较好的实算效果，那么对其进行修改，就可以应用于其他类型的组合优化问题并取得良好的效果。

(3) 蚁群算法求解TSP的算法流程

步骤1: nc=0(nc 为迭代步数或搜索次数); 每条边上的Tj(0)=c(常数), 并且ΔTj=0; 放置m 个蚂蚁到n 个城市上。

步骤2: 将各蚂蚁的初始出发点置于当前解集TABUk(s)中; 对每个蚂蚁k(k=1,…,m), 按概率Pij(t)移至下一城市j; 将城市j 置于TABUk(s)中。

步骤3: 经过n 个时刻, 蚂蚁k 可走完所有的城市, 完成一次循环。计算每个蚂蚁走过的总路径长度Lk, 更新找到的最短路径。

步骤4: 更新每条边上的信息量Tij(t+n)

步骤5: 对每一条边置ΔTij=0; nc=nc+1

步骤6: 若nc<预定的迭代次数Ncmax, 则转步骤2; 否则, 打印出最短路径, 终止整个程序。

1.3 蚁群算法优缺点

蚁群算法是一种分布式的本质并行算法，蚁群算法是一种正反馈算法，蚁群算法具有较强的鲁棒性，易于与其它方法结合。但蚁群算法收敛速度慢、计算时间长，易于过早陷入局部最优，不利于解决连续问题。

1.4 蚁群算法的展望

(1) 目前大部分改进的蚁群算法都是针对于特定问题, 普适性不强, 同时蚁群算法模型也不能直接应用于实际优化问题。虽然正反馈机制就是一个很好的普适性模型, 但还远远不够。因此, 急需设计一种通用的蚁群算法普适性模型。

(2) 现阶段的蚁群算法只是模拟了自然蚂蚁很少一部分社会性, 例如信息素机制。仍然有很大的空间去提出更加智能化的蚁群行为。

(3) 蚁群算法目前还带有明显的`经验性, 很多结果只是建立在实验的基础之上, 需要逐步奠定其理论基础。

因此，根据TSP问题的特点，建立蚁群算法的模型，可以较好的解决此类组合优化问题(NP问题)。

参考文献

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[4] Dorigo M.Ant colony system：optimization by a colony of cooperating agents.IEEE Trans. on Systems, Man，and Cybernetics， Part B，，26(1)：29-41

[5] 杨海，王洪国，徐卫志.蚁群算法的应用研究与发展[J].科学和技术信息学报，，(28)：13-14

[6] 张宗永，孙静，谭家华.蚁群算法的改进及其应用[J].上海交通大学学报，，36(11)：1564-1567

[7] 尹晓峰，刘春煌.基于MATLAB的混合型蚁群算法求解旅行商问题[J].铁路计算机应用，，14(9)：4-7

[8] 刘志硕，申金升，柴跃廷.一种求解车辆路径问题的混合多蚁群算法[J].系统仿真学报，2007，19(15)：3513-3520

[9] 董萍.基于蚁群算法求解TSP[J].无锡职业技术学院学报，，7(5)：34-36

[10] 王果，戴冬.基于蚁群算法的TSP问题求解[J].河南机电高等专科学校学报，2008，16(5)：42-43

2. 毕业设计任务要研究或解决的问题和拟采用的方法：

(1)毕业设计任务要研究或解决的问题

研究基于蚁群算法的TSP问题，要求

①阅读蚁群算法相关的论文和书籍，系统地了解蚁群算法相关知识和原理的目的。

②掌握旅行商问题的基本原理和常用解决方面。

③掌握MATLAB软件平台的应用和操作，学习蚁群算法模型在不同的NP问题中的模型建立。

④通过蚁群算法的仿真和分析，实现蚁群算法解决TSP。

(2)预期成果：

通过研究和分析各种蚁群算法模型，掌握蚁群算法的基本原理和实现步骤，并在MATLAB环境中进行仿真，分析蚁群算法中各关键参数对算法性能的影响。

针对旅行商问题，掌握经典算法的基本思想和解决方法，并应用性能优异的蚁群算法得出旅行商问题的最佳解。

(3)拟采用的研究方法

在蚁群算法解决TSP问题中，采用以下研究方法：

(1)研究蚁群算法的基本原理，通过仿真结果分析蚁群算法关键参数对算法的影响。

(2)通过理论分析和仿真实验，讨论蚁群算法的收敛性。

篇6：机电毕业论文开题报告

题目：4108柴油机配气机构动力学分析及优化

一、选题的依据及意义：

配气机构是发动机的重要组成部分.配气机构的设计影响发动机的充气效率以及换气质量,因此对发动机的(略)经济性、有害排放有较大的影响.配气机构的工作可靠性和噪声直接影响发动机的整机可靠性和噪声.随着发动机性能和排放要求的不断提高,使得配气机构的研制更加迫切. 本文以4108柴油机发动机配气机构为研究对象,对其配气机构参数、配气凸轮型线、动力学等设计原理作了深入研究和分析,并进行优化设计发动机的配气机构,同时对发动机相关系统的优化。

二、国内外研究现状及发展趋势(含文献综述)：

随着内燃机高功率、高速化发展，人们对其性能指标的要求更高，这给配气机构的设计以及制造工艺增加了难度。目前广泛采用的是气门-凸轮式配气机构，它具有保证气缸密封性的优点。配气机构系统研究内容归纳起来主要有两个方面，一方面是零部件的设计，包括凸型线，气门摇臂机构的设计，气门弹簧及气门等零部件的设计，其中又以凸轮型线的设计尤为关键，这是因为凸轮作为整个机构的原动件，它直接控制整个机构的运动。另一方面是机构的动力学问题，而对于机构动力性能的研究，又主要集中在气门的运动规律上。国外对配气机构的振动模型、摩擦及配气相位和可变气门正时等的研究有一些报道。国内也在致力于研究更精确的气门振动模型、凸轮挺柱副的动力润滑、非对称凸轮型线以及凸轮型线的拟合等问题，主要表现在以下几个方面：(1)设计了许多性能优良的凸轮型线;(2)配气机构由刚性设计发展为弹性设计;(3)由孤立研究凸轮设计发展到配气机构系统设计。

内燃机配气凸轮的研究已经涉及到配气机构性能的各个方面，包括型线、挺柱的运动规律、气门振动模型、挺柱与凸轮的接触应力、摩擦应力等。在研究更精确的气门振动模型、凸轮挺柱副的动力润滑、非对称凸轮型线以及凸轮型线的拟合等方面上，国内外都有很大的发展。

现代发动机配气机构采用的技术主要有以下三方面。

1)顶置凸轮轴技术。气门-凸轮式配气机构具有保证气缸密封性的优点，尤其是进排气门能够持久地保证燃烧室的密封性，四冲程内燃机大多采用气门-凸轮式配气机构。气门-凸轮式配气机构按气门布置分为侧置气门和顶置气门机构。顶置气门配气机构，内燃机的充气系数较高，燃烧室比较紧凑，内燃机有较好的性能指标，是侧置气门机构所不能达到的，故侧置气门机构已被淘汰。顶置气门配气机构根据凸轮轴的放置位置分成凸轮轴下置型和顶置凸轮轴型。绝大部分柴油机采用凸轮轴下置型，但这种机构高速运转时会产生较大的惯性力和噪声，消耗较大的动力。顶置凸轮轴型(OHC)是把凸轮轴放在气门上方，省去了推杆、挺柱，可分成SOHC型和DOHC型。 SOHC型只用一根凸轮轴来驱动进、排气门; DOHC型采用两根凸轮轴来分别驱动进、排气门。这种结构适用于进、排气门呈v形排列的内燃机。还有些机构将顶置凸轮轴放在气门室罩里，凸轮直接作用于气门上，这种机构省去了摇臂，高速时气门工作良好，零件惯性力极小，工作平稳。

凸轮轴的传动类型有3种：正时齿轮传动、正时链轮传动和驱动带传动。其中，正时齿轮传动主要用于要求长寿命和大载荷的内燃机，如船用、商用车和赛车内燃机;正时链轮传动，广泛应用于轿车内燃机，一般来说，它比正时齿轮传动机构噪音小;驱动带传动或齿形带传动是最新出现的传动方式，主要用于顶置凸轮轴内燃机上。

2)多气门技术。配气机构的最新发展是改善燃料经济性，其关键在于如何提供更多的新鲜空气，多气门内燃机很早就已经出现了，但仅用于赛车，目的是减轻排气门的.热负荷和机械负荷，但并未能在内燃机制造业得到推广。促使多气门内燃机产量迅速提高的原因在于自动控制技术的快速发展和生产工艺水平的不断提高，多气门配气方案能保证内燃机在整个负荷和速度范围内形成最佳混合气，并适时适度送入气缸。多气门内燃机不仅可以提高内燃机功率，还可以降低燃油消耗，减少排污。据分析4气门内燃机燃油消耗比2气门内燃机燃油消耗低6%~8%。

3)可变配气定时及气门升程技术。常规内燃机配气相位都是按内燃机性能要求，通过试验确定某一转速和负荷条件下较为适合的配气相位。为了在更大地曲轴转速范围内提高功率指标，降低燃料消耗，现代多气门内燃机气门开启相位可以改变、升程也可以改变，称作可变气门运动配气机构(VVT)。通过这套机构对配气过程的调节和控制，低、中转速时，活塞运动速度低，气流动力学特性差，因而要求缩小相位重叠角，以减少工作混合气倒流，保证低、中转速时扭矩曲线形状较好，降低燃油消耗率。在中高转速时，活塞运动速度快，气流动力学特性好，因而要求放大相位重叠角，废气排放彻底，进气量充分，可相应增加内燃机扭矩。显然，采用这一机构，可以提高内燃机性能、降低污染、改善怠速性能。

实现可变气门技术有多种途径，按照有无凸轮轴可分为基于凸轮轴的可变气门机构和无凸轮轴的可变气门机构两类。传统气门控制技术都是由凸轮轴机械推动的，电磁气门控制技术采用由电磁驱动的组件推动气门，根据ECU需要进行动作，这也正是VTEC等气门控制技术追求的最高境界。

4)无凸轮电液驱动配气机构。无凸轮电液驱动配气机构是一种新式的配气机构，与传统的凸轮轴式配气机构相比，它的特点是气门的运行由电液来控制它的显著优点是气门在内燃机各个循环中的开启位置、开启持续时间和气门开启时刻的气门升程等可以相互独立所以，采用这种机构的内燃机在工作过程中，能够在各种转速下调整运行参数，并达到最佳所以，采用这种机构的发动机就会消耗较少的燃油，动力性要更好，同时从发动机排出的污染物也降低，起到了保护环境的作用。

5)液压挺柱配气机构。液压挺柱配气机构也是内燃机的设计人员所开发的新式配气机构，配有这种机构的发动机振动和噪声均减小，原因在于它通过液压机构来补偿气门杆身产生的热膨胀，导致配气机构所带来的撞击噪声也相应减小。所以液压挺柱在配气机构中的应用也越来越广泛。

当今内燃机配气机构的发展趋向是在排量不变的前提下，提高内燃机性能指标。不论是多气门配气机构还是在此基础上演化而来的可变气门运动配气机构，其基本出发点都是，在更大范围内使内燃机动力指标、经济指标和生态指标等达到最优，这是传统配气机构无法完成的。

三、本课题研究内容

(1)在满足性能指标的前提下设计YC4108型柴油机的配气机构。

(2)应用AVL Excite软件建立YC4108柴油机的动力学模型，通过模拟计算，分析该柴油机配气机构的动态特性。经动力学计算，依据气门动力学升程、凸轮与挺准间的动态接触应力和气门落座速度等考察是否存在飞脱和落座反跳等现象。

(3)针对原配气机构存在的问题和对发动机的改进要求，利用AVL Excite软件对配气相位进行优化，并优化设计进排气凸轮型线，通过对改进后的配气机构进行运动学、动力学分析和整机性能分析，判断优化的效果。

四、本课题研究方案

YC4108柴油机是玉柴机器股份有限公司生产的自主品牌发动机，是在玉柴优质产品YC6108柴油机的基础上结合轻型客货车技术特点开发设计的轻型车用柴油机。具有使用维修方便，动力性、经济性好，可靠性高、寿命长的特点，主要用于2-5t小型卡车、货车，同时也用于发电机组、叉车、拖拉机和小型船舶。近几年来，由于市场经济的迅速发展，城区物流行业蓬勃发展，对轻型卡车和商务车的需求量与日俱增，这给轻型车用柴油机带来了无限商机。原机型主要用于城市间的长距离运输，对于城市交通路况需要重新设定参数，以改善燃油经济性和排放性能。本设计任务主要是在原机的基础上，改进设计进气系统及配气机构，达到提升发动机性能的目的。

总体方案：

(1)计算软件简介

本文所使用的AVL ExciteTimingDrive是一种基于WINDOWS操作系统的软件，它是AVL软件平台中一个仿真工具，主要应用于分析内燃机配气机构的性能。该软件具备振动噪音分析、齿轮系动力学计算、正时驱动动力学计算!配气机构动力学计算、凸轮型线设计和优化等功能。根据所建立的运动学和动力学模型，在设定的转速下进行计算，考虑配气机构各传动件的质量、刚度、阻尼等。配气机构动力学计算的分析包括：气门升程、速度、加速度、凸轮与挺柱间接触应力、气门与气门座之间的接触力、弹簧的位移等。ExciteTimingDrive不仅可以用于配气机构的动力学计算，还可以用于配气机构的设计从计算机模拟的角度，使发动机具备较好的动力性和可靠性，同时还降低振动和噪声。此外，该软件还可以分析配气机构传动系统的零部件，包括齿轮、链轮等。通过多次的运算，可以对传动系加以改进，以满足要求。当运用ExcitcTimingDriv进行凸轮型线的设计时，提供了分段加速度函数凸轮、等加速凸轮、多项动力凸轮三种凸轮设计的方法设计凸轮型线，当生成一个新的凸轮型线后，对相应的配气机构做动力学分析，如果出现错误的结果曲线，可以对凸轮型线进行修改，完善配气机构的动力学性能。ExciteTimingDrive的建模原理是很简单的，将配气机构简化成一个集中的质量系统，而相应的凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门等零部件用所对应的模块来代替。该软件提供了配气机构每个元件的模块，在编辑器中用不同的图标来表示。当我们选好对应的图标后,再将各个模块连接起来，就建立起一个配气机构的模型。接着，需要对各个模块中的参数进行设置，不同的模块对应不同的参数，最基本的参数包括质量、刚度、阻尼、弹性模量等，将参数设置完成之后，就可以进行配气机构动力学和运动学分析、齿轮系的运动分析等。

该软件的输出结果包括了模型中各个模块的动力学结果曲线，包括：气门的加速度、速度、升程、凸轮与挺柱间的接触应力、气门与气门座间的接触力、弹簧各圈位移等，并根据这些曲线评价是否存在气门落座反跳、机构零部件飞脱、弹簧并圈与颤振等现象，以及凸轮与挺柱间润滑效果是否良好，如果出现了不好的情况，可以通过该软件进行改进设计，使配气机构的动力学特性满足要求。

(2)YC4108柴油机的性能指标为

柴油机类型:水冷四冲程直列式顶置式气门

气缸数-缸径冲程:4-108mm115mm 连杆长度：L=152mm

排气量:4.214cc 压缩比:17.5

燃烧形式:直接喷射润滑方式:压力循环飞溅复合式

冷却方式:闭式压力循环起到方式:电启动

电机停止方式:燃油控制系统

输出功率:75kW/2800rpm 最大扭矩:268Nm/1600-1900rpm

怠速:600rpm 最大空转:3000rpm

全负荷最低燃油消耗率:225g/kw.h

冷起动温度:-25℃ 排气温度:600℃

(3)在满足上述性能指标的前提下设计YC4108型柴油机的配气机构。

该款发动机配气机构为上置凸轮轴四气门机构，主要由凸轮、挺柱、推杆、摇臂、气门桥、气门弹簧、气门、气门座等组成。对于发动机配气机构的动力学计算,需要建立动力学模型,在动力学计算的发展中,出现过多种模型,分别是单质量模型、二质量模型、多质量模型、有限元模型。本文利用AVL Excite软件建立该柴油发动机顶置凸轮轴式配气机构的模型。

(4)配气机构动力学分析

气门机构的动力学问题，可以作为一个振动系统分析其特性。简化后建立其单自由度模型，并且考虑该系统的阻尼、间隙、脱离、落座等各种因素，凸轮与从动件系统相互影响等，当中的各部件可以作为弹性质点，其刚度为非线性刚度。

对动力学结果评价主要考虑到凸轮与从动件的飞脱、气门落座速度或气门反跳、凸轮接触应力、活塞与气门的干涉以及气门弹簧的动力学特性等。

在AVL Excite软件当中，根据发动机配气机构的实体结构及零部件布置情况，通过外部的CAD 软件或有限元计算得到各部件的质量与刚度，建立该发动机单个气缸的配气机构进气门计算模型如图所示。

(5)凸轮型线的优化设计

针对配气机构进、排气模型，在模拟计算的基础上，从改进配气凸轮型线设计的角度，来研究配气机构性能优化的途径。通过改进配气凸轮型线，综合分析配气凸轮型线设计的主要影响因素及趋势，提出改进设计的配气凸轮型线方案。

五、目标、主要特色及工作进度

目标：在AVL Excite软件当中，对某柴油机的配气机构进行了单阀系的动力学计算，并对结果进行分析，指出了设计上的某些不足;接着又进行了凸轮型线的优化设计，再次进行动动力学计算，与原型线相比，结果有所改善。

特色：1、对配气机构的建模、动力学计算、分析和凸轮型线优化设计做出了较充足的研究。

2、使用AVL软件对配气机构做出了模拟分析。

毕业设计进度计划

序号各阶段工作内容起讫日期备注