變型車輛尾部空氣動力學(xué)特性分析.pdf

1、隨著汽車工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和社會生活水平的提高，人們對車輛安全性關(guān)注的同時，對車輛的實(shí)用化、功能多元化提出了更高要求。目前，車輛內(nèi)部乘坐舒適性及空間利用最大化已經(jīng)成為各生產(chǎn)廠商關(guān)注的熱點(diǎn)，同時基于用戶日常使用便捷性，實(shí)用化的車輛變型技術(shù)也逐漸為大眾所認(rèn)同?；诖耍疚牧D通過對車輛后備箱的變型設(shè)計(jì)，基于空氣動力學(xué)相關(guān)理論，研究車輛尾部形態(tài)與空氣動力學(xué)性能之間的復(fù)雜關(guān)系，從而為實(shí)用化的可變?nèi)莘e車輛設(shè)計(jì)提供理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。
　　本文基

2、于CFD數(shù)值模擬方法，重點(diǎn)對車輛后備箱的變型形態(tài)與車輛空氣動力學(xué)性能進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上對變型過程涉及的重要參數(shù)與動力學(xué)性能之間的耦合關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)分析和討論。主要工作為:
　　1.建立車輛三維模型。利用采集到的車身點(diǎn)云數(shù)據(jù)，在NX Imageware中建立車輛模型，所建模型盡可能反映車輛的實(shí)際造型細(xì)節(jié)，為后續(xù)研究工作打下基礎(chǔ)。
　　2.三廂車輛空氣動力學(xué)數(shù)值模擬。利用CFD數(shù)值模擬方法研究車輛外流場特征，分別從氣動作用力、

3、車身表面壓力分布、速度矢量分布以及尾部渦流等方面分析三廂車輛的整車及局部空氣動力學(xué)特性。模擬結(jié)果從仿真實(shí)驗(yàn)角度對車輛尾部優(yōu)化參數(shù)的選取提供了依據(jù)。
　　3.確定車輛尾部優(yōu)化分析關(guān)鍵參數(shù)。通過對變型前車輛空氣動力學(xué)性能的分析，尤其是針對車輛尾部，利用仿真試驗(yàn)與理論分析相結(jié)合的方法確定優(yōu)化分析的關(guān)鍵參數(shù)，為優(yōu)化分析指明方向。其中優(yōu)化參數(shù)分別為有效后部傾角、后車窗傾角和后備箱傾角。
　　4.車輛尾部動力學(xué)特性分析。首先對變型車輛進(jìn)

4、行單一參數(shù)仿真分析，確定各參數(shù)的合理范圍。其次利用正交試驗(yàn)的方法，綜合研究各參數(shù)對CD值的影響，其中兩廂車輛的正交試驗(yàn)可以看作是特殊的單因素正交試驗(yàn)。最后通過正交試驗(yàn)確定最優(yōu)參數(shù)并進(jìn)行建模和仿真。研究結(jié)果表明，有效后部傾角對于CD值的影響最大;優(yōu)化后車輛的空氣動力學(xué)性能有明顯改善，優(yōu)化模型是合理的。
　　研究表明，利用空氣動力學(xué)數(shù)值模擬方法進(jìn)行車輛優(yōu)化分析是可行的，經(jīng)過優(yōu)化后的車輛整體氣動性能較好。本文的研究可以作為變型車輛優(yōu)化設(shè)