汽车机械论文
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汽车机械论文范文第1篇
关键词：子空间算法 汽车轮胎 稳态响应
中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（b）-0002-02
轮胎作为汽车的接地部件，不仅要在结构方面满足设计的要求，而且还要和整车能够匹配，避免发生共振等现象，因此，有必要从汽车轮胎的固有频率方面入手来分析汽车轮胎的阵型。近年来，使用有限元的方法来对汽车轮胎的动力性能进行分析逐渐成为热点，有限元分析能够精确的描述汽车轮胎的结构，考虑结构的非线性、材料的不均匀性等各种因素，有很高的精度和工程实用性。
本文以12.00R20规格的子午线轮胎为例，应用大型有限元计算软件ABAQUS建立汽车轮胎的三维有限元模型，基于子空间算法计算汽车轮胎的谐波激励稳态响应，得到汽车轮胎的固有频率和相应振型。
1 有限元分析及轮胎模型
汽车轮胎是由橡胶材料和众多的骨架材料组成的复合结构，而有限元本身计算涉及到材料的非线性和几何非线性等因素，模型很复杂，计算时为了减少单元数量，降低单元划分难度，对汽车轮胎进行适当简化。
本文是应用子空间稳态动力学分析方法对汽车轮胎进行分析。
1.1 汽车轮胎结构的简化
本次计算对汽车轮胎做如下简化。
（1）忽略轮胎上的防擦线、标志线等线条。
（2）不考虑轮胎上花纹的影响。
（3）不考虑0°带束层与第3带束层之间的缝隙的影响。
（4）不考虑气密层的影响，气密层非常薄，把气密层和内衬层合并考虑，进行网格划分和计算。
（5）由于汽车轮胎上的胎面基部胶和胎肩垫胶是同一种材料，这两部分也是整体进行网格划分和考虑。
1.2 汽车轮胎的建模
如图2所示，建立汽车轮胎的轴对称模型，然后利用ABAQUS中*SYMMETRIC MODEL GENERATION命令将2D的轴对称模型旋转360°，建立汽车轮胎的3D模型，建立的汽车轮胎3D模型如图3所示。这样的建模方法可以保证轮胎模型的几何轮廓对称和材料区域的划分、单元网格的划分、rebar单元的定义的对称。
1.3 材料模型
汽车轮胎的主要材料是橡胶，橡胶是一种非线性不可压缩或近似不可压缩的超弹性材料。橡胶在受到载荷作用时会产生较大的变形。因此对超弹性材料来说，其本构关系一般是从应变不变量或基本的伸长率表示的应变能密度来得到。根据对橡胶材料纯剪切、单轴拉伸和单轴压缩三项试验的数据，在ABAQUS软件中使用neo-Hookean橡胶本构模型更加精确些，因此，本次计算应用neo-Hookean橡胶本构模型来进行计算。材料参数见表1和表2。
1.4 荷载和边界条件
在汽车轮胎的参考点上作用有200N的垂直动载，载荷覆盖了80～130 Hz的频率范围。在分析中轮胎边缘被约束。在定义子空间法求解稳态响应步之前要先进行模态分析，提取前20阶特征模态，能够完全覆盖载荷的频率范围。
2 计算结果
根据计算结果，分别提取汽车轮胎的固有频率和振型，得出汽车轮胎在谐波激励下的模态响应。
2.1 汽车轮胎的固有频率和振型
汽车轮胎的前十阶固有频率和振型见图4～图5。汽车轮胎的振动模态不同，根据振动的方向，可以分为旋转振动模态、侧向弯曲振动模态和面内径向振动模态，三种振动模态当中，面内径向振动模态对汽车轮胎的动力学性能影响最大。
2.2 汽车轮胎在谐波激励下的模态计算结果
汽车轮胎在谐波激励下的模态计算结果见图6，由图可知，在200N的动荷载作用下，汽车轮胎出现的最大位移是1.8 mm。
3 结论
通过基于子空间算法计算汽车轮胎在谐波激励下的稳态响应，得出以下结论。
（1）和直接稳态动力学分析方法、模态稳态动力学分析方法相比，子空间稳态动力学分析的方法在计算汽车轮胎的动力模态响应时速度快，计算速度可以达到直接法的10倍以上。
（2）汽车轮胎在自由状态下的振动可以分为三种，分别是旋转振动、侧向弯曲振动和面内径向振动。
（3）汽车轮胎的固有频率和汽车轮胎的接地荷载和径向尺寸有关，对相同材料的汽车轮胎来说，其尺寸越小，受到的荷载越大，固有频率越高。
参考文献
[1] 庄继德.汽车轮胎学[M].北京：北京理工大学出版社，1996.
[2] 谷叶水，石琴.子午线轮胎模态分析的有限元方法[J].安徽：合肥工业大学学报，2005.
汽车机械论文范文第2篇
【论文摘要】长期以来中国经济的快速增长是以资源的过度消耗和环境的严重破坏为代价的。这就要求我们实现经济增长方式的转变,促进经济的循环发展。循环经济的发展是一个系统工程,需要全方面的支持,政府的推动和积极倡导是发展循环经济的重要保证,而税收作为政府宏观调控的重要手段,无疑是推动循环经济发展的最佳选择,所以当前如何利用税收政策来推动中国经济的循环发展是一个值得深入研究的问题。
循环经济是一种全新的经济模式,是一种生态经济,它要求运用生态学规律而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动。它关注的是资源减量、循环及再利用的问题。发展循环经济需要综合运用各种政策手段,尤其是财政税收政策,调节和影响市场主体的行为,建立起自觉节约资源和保护环境的机制。
1 税收与发展循环经济的关系
税收是调节收入分配和调控企业经济行为最有效的措施,政府制定的推动循环经济发展的税收政策是企业发展循环经济的主导推动力。发展循环经济必须由立法机构和政府制定一系列强制性的法律和政策规则,规范企业和消费者的市场行为。政府发挥作用的方式不是直接作为微观的主体加入循环经济发展的过程中,而是通过制度安排,制定法律、法规和政策,激励生产者和消费者通过循环经济模式追求自身利益最大化,而其中政府制定的税收政策起了重要的作用。比如,适当提高资源税和改进计征办法,使国家作为资源所有者获得应有的收益比如对一些严重污染环境的物品开征环境税,提高排污收费标准或将费改税,从严征收,使环境成本内部化;比如扩大综合利用“三废”税收减免的范围,对节约和综合利用资源减免税收;比如加强对资源性产品和开发生产过程中高污染的产品进口关税或出口退税的调节力度,等等。总之,通过有增、有减的税收调节,起到限制和鼓励某种经济活动的作用,也是促进循环经济发展的根本性措施之一。
2 我国循环经济税收政策存在的主要问题
2.1 资源利用环节
2.1.1 对资源课税的目的局限于调节级差收入,其定位与当前循环经济的战略不相符合
现阶段我国自然资源由国家垄断,而参与市场经济的主体无论是企业或个人,均是具有独立经济利益的,资源所有权和使用权的分离必然体现为一定的经济差别。而我国现行的资源课税体系是通过制定定额税率对经营过程中的级差收入进行调节,而对占用国有自然资源必然带来的收益未纳入资源课税体系,使各个经济主体竞相掠夺性地开采和使用自然资源,从而影响我国循环经济战略的实施。
2.1.2 现行税制对资源课税的范围窄,税收的调控功能无法发挥到位
目前,我国对资源课税范围仅限定在土地资源和矿产资源,其他自然资源的开发和利用不属于资源课税体系,仍然征收资源使用费,形成税费并存的局面。收取资源使用费,随意性很大,社会效益低下;资源课税和资源使用费给经营者带来的负担不同,产生不公平的问题;资源开发过程中的浪费现象严重,生态效益低下。
2.1.3 资源课税的规定比较分散,未形成统一、协调的课税体系
我国现行资源课税的规定主要分布于《增值税暂行条例》、《消费税暂行条例》、《资源税暂行条例》、《城镇土地使用税暂行条例》和《土地增值税暂行条例》等税收法规之中,各个条例都有自己的立法目的,税收政策体系不配套,无法形循环经济税收政策研究成严密的调控体系。
2.1.4 资源课税的计税依据不合理
资源课税的计税依据是销售数量或自用数量,对企业已经开采但未销售或未使用的资源不征税,直接鼓励了企业和个人对资源的无序开采,造成大量的资源积压和浪费。《城镇土地使用税暂行条例》规定,计税依据是纳税人实际占用的土地(耕地)面积,基本未考虑土地所处的地理位置及以后该地段的土地价格及收益情况,刺激了企业和个人占用好地以及繁华地段的土地,加剧了人类生存空间与土地使用的矛盾。
2.1.5 税率的设计与价格机制不协调,无法实现立法初衷
随着人口的增加和人们生活质量的提高,人类对自然资源的需求也会不断增加,资源的供给与需求的矛盾将越来越突出。按照市场机制原理,资源的价格必然会提高。但我国现行资源课税税收制度大多数采用定额税率,使应纳税额与资源的价格相脱离,税率、应纳税额与价格没有建立起相应的联系,税收杠杆和价格杠杆均无法发挥调节作用。
2.2 产品制造环节
2.2.1 增值税存在的问题
虽然新税法规定符合条件的固定资产的进项税可以抵扣,但该项优惠局限性很大。另外,当前增值税即征即退、减半征收的优惠政策只集中在电力、水泥、新型墙体材料方面,仅涉及煤研石、石煤、炉渣、粉煤灰、油母页岩等几项,这些只是循环经济的一小部分,还有很多其他的循环链及相应的原料和产品未被纳入。
2.2.2 消费税存在的问题
现行消费税对发展循环经济能够发挥的作用十分有限。从范围上看,没有涉及我国消费最主要的能源产品—煤炭,那些容易给环境带来污染的日常消费品如电池、一次性塑料包装袋、一次性餐饮容器等,也没有被列入征税范围。而且从力度上看,现行消费税很难对重要战略资源(如石油)的消费起到限制作用。
2.2.3 企业所得税存在的问题
首先,现行的企业所得税优惠期限过短、优惠方式单一。目前所得税对循环利用资源的企业优惠期限为5年或1年,不符合循环利用企业的运行规律.因为循环利用企业从正式投产经营到形成一定规模并初见效益一般需要几年的时间,维护正常生产的成本也比浪费资源进行生产的企业成本高。所以,一旦优惠期过,企业面临的是同其他非循环企业一样的税收政策以及高于这些企业的生产成本,很容易导致企业放弃资源节约循环利用的生产模式,转向低成本利用原生材料生产的模式。同时,优惠方式单一,仅限于减免税,缺乏针对性、灵活性和可持续性。其次,企业所得税对固定资产加速折旧及无形资产的摊销管理很严,对折旧方法,折旧年限,残值比例,摊销方法和年限都有严格的限定。
2.3 资源再利用环节
2.3.1 增值税存在的问题
在资源再利用环节,增值税没有形成合理的税负差距。对资源综合利用企业来说,以低成本的废渣等废弃物为原料进行生产,产品增值部分所占比例较高,而使用的废弃物又不能取得增值税专用发票,或虽然取得相关票据,但抵扣率低于征收率,在按增值的比例缴纳增值税时,形成高征收低抵扣的状况,与其他非循环利用资源的企业相比要缴纳更高比例的税收。另外,增值税优惠政策的设计思路遵循的是“末端治理”的资源化原则。比如对废旧物资回收企业的增值税优惠政策,在一定程度上减轻了废旧物资回收企业和以废旧物资为原料的生产企业一般纳税人的税收负担,但其优惠程度回收企业明显高于生产利用企业,具有鼓励回收有余、促进生产利用不足的嫌疑。国家对资源综合利用的增值税优惠,促使一部分企业投资于对资源废弃物的综合治理中,提高了资源的利用效率,但这一政策只是促使企业把废弃物再次变成资源以减少最终处理量,而没有考虑从输入端节约资源的减化和尽可能延长产品使用周期的再利用原则。
2.3.2 所得税存在的问题
在这个环节,企业所得税仍然存在着税收优惠期限过短、优惠方式单一的问题,缺乏针对性和灵活性。在废弃物产生环节,没有设立适当的税种。目前对企业的污染行为,是以循环经济税收政策研究排污费的形式对空气污染、水污染、固体废弃物排放进行末端约束。现行排污费制度存在收费标准偏低、征收面窄、征收依据不科学、征收效率低等一系列问题,且专向收费的收入功能在一些地区被异化,演变为收入第一、治污第二,在制度安排上不利于环保及循环经济工作的开展。由于总体上企业的排污负担较低,一些社会责任感不强的企业在副产品综合循环利用与排污两者之间选择排污。
由此可见,我国现行税制中的优惠政策本身没有充分体现循环经济税收理念,不利于政策引导作用的充分发挥;而涉及循环经济的主要税种调解力度不均衡、不到位,甚至缺位,不利于资源的节约、综合利用和环境保护。
3 我国循环经济税收政策的完善
3.1 资源利用环节相关税收的完善
(1) 生产和消费要尽可能地从使用污染环境的原料和能源转移到可再生利用的材料上来,从而奠定了减少污染物排放和废物资源化的基础,是再循环的前提。而且,进一步分析可以得出,通过原材料和能源消耗的减量化,也可以使不可再生资源的循环周期拉长,为自然资源的再生和人类寻找替代资源提供了一个较长的时间范围,从而促进自然和人类的可持续发展。
(2)生产者应尽可能地生产可以满足消费需求的、可以直接再延用或回收再利用的包装材料、容器和其他产品,减少废弃物的产生量,为再利用原则创造条件。显而易见,通过再利用和再循环原则的实施,反过来又深化了减量化的实施。而循环经济的税收政策中,资源课税是实现减量化的有效手段,所以,当前对资源课税的改革和完善也就成为了重点。
(3)建立一般性质的资源税,弱化其原有的调节级差收益的功能,向所有的自然资源开采、生产单位和个人普遍征收。改革之初,建议先将水资源、森林资源和草场资源纳入征税范围,以解决我国日益突出的缺水和森林、草场资源的生态破坏问题。条件成熟时,将现行的其他税种如土地使用税、耕地占用税、土地增值税纳入资源税,并将其他资源(如海洋、地热、动植物等)纳入其征税范围。
(4)调整税率,对所有的资源应普遍提高单位税额或税率,使之与目前资源市场的供求状况相协调。通过对资源税的改革,可以提高自然资源的价格,有利于从物质输入端对物质的输入量进行控制,适当减少对自然资源,尤其是不可再生资源的使用。同时也有利于缩小原生.资源与再生资源的价格差距,促进对再生资源的再循环利用。
3.2 产品制造环节相关税收的完善
3.2.1 增值税的完善
当原材料投入生产环节后,税源不容易控制。因此从效率角度看,不适宜作为重要的纳税环节。重点应该放在对符合循环经济的行为给与相应的税收优惠上。针对国家将要出台的发展循环经济的产品目录,结合工艺流程特点、重要性、现实可操作性一要求,有选择地扩大增值税即征即退、减半征收的产品适用面。重点是重化工产业部分产业链上的产品,因为这些产业处于基础性的地位,其税收优惠效应将会得到有效扩散,有利于推进产业结构调整,进而引起我国经济结构和布局的变革。
3.2.2 消费税的完善
要重点将非循环经济范畴的重要消费品纳入消费税范畴,以此拉开其与循环经济范畴产品的税负差距。应把资源消耗量大的消费品,如一次性生活用品、高档建材等列入消费税的征收范围;对高能耗的享受型交通工具,如大排量的小汽车、越野车、摩托车等征收较高的消费税,对使用新型或可再生能源的低能耗的交通工具实行低税或免税。为了保护煤炭这一宝贵的战略资源,缩小其与石化能源的比价,可增设煤炭资源消费税税目。对于资源消耗量小、能循环利用资源的产品和不会对环境造成污染的绿色产品、清洁产品不征收消费税。
3.2.3 企业所得税的完善
无论是内资企业还是外资企业,只要在生产过程中积极购置机器设备防止污染,改进技术、工艺流程,生产高产出、低消耗产品,或者在资源开采和利用中节约资源,提高资源回收率以减少环境污染、资源消耗等,均给予税收减免优惠。
3.3 资源再利用环节相关税收的完善
3.3.1 增值税的完善
对利用废旧物资生产的产品,除继续实行从废旧物资经营单位取得普通发票所注明金额的10%抵扣进项税额的政策外,在企业能按税法规定或税务机关依法确定的核算条件下,再按利用废旧物资的价值比例给予同比例减征增值税的优惠。对资源综合利用企业从外部购入的废渣等原材料、循环利用的内部废弃物等纳入增值税抵扣链条。在核实购入量、使用量等数据基础上准予抵扣,从而降低企业税负,促进资源的循环利用。对于意义重大、但回收成本高、经营亏损的资源综合利用企业,如垃圾电厂、废旧电池处理厂等,可由他们在即征即退和免税等优惠政策中自行选择一种优惠方式,并上报主管税务局备案。
3.3.2 企业所得税的完善
对综合利用资源的企业,制定多种优惠方式。例如对于新成立的以废弃物为原材料的企业,可以采用在开始经营生产的五年内减免税收的方式;对于企业在生产过程中综合利用内部生产形成的废弃物,可以给予延期纳税或退税的政策;也可以由符合条件的企业自行申请所得税优惠方式,税务机关予以审批。另外,对按照循环经济模式设立的高新技术企业给予综合税收优惠,以从源头上鼓励企业进行可持续性发展。
参考文献:
[1] 孟赤兵.循环经济要览[m].北京:航空工业出版社,2005.
[2] 中国循环经济发展论坛组委会秘书处.中国循环经济高端论坛[m].北京:人民出版社,2005.
