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风-车-桥塔环境下汽车高速气动稳定性研究
| 论文题名： | 风-车-桥塔环境下汽车高速气动稳定性研究 |
| 关键词： | 汽车高速行驶工况;风-车-桥塔环境;气动稳定性;行车安全 |
| 摘要： | 在复杂环境下，大型桥梁会呈现出不同的附着系数路面，还常常伴随着较大的侧风作用，使得汽车周围的流场复杂多变，容易引起汽车发生不必要的变道和侧滑，影响行驶稳定性，从而导致严重的交通事故。因此，针对风-车-桥塔环境下汽车高速通过桥塔的气动稳定性研究具有重要的现实意义。本文的主要研究内容如下： 利用 Star-ccm+仿真软件建立了汽车 CFD 模型以及桥塔模型，介绍了计算域和网格方法。并与风洞实验对比验证了模型仿真的准确性。随后利用 Adams-car 仿真软件建立了汽车MBD模型，并通过风压中心的位置变化验证了其鲁棒性。分别分析了单、双向耦合法的控制策略。 采用单、双向耦合方法，基于风-车-桥塔环境下分别研究了不同附着系数路面（摩擦系数为1.0、0.6和0.4的传统理想道路、干燥沥青道路和潮湿道路）、不同车道（L1、L2、L3）、不同侧风风速（8.33m/s、11.33m/s、15.33m/s）队列行驶的复杂工况下汽车高速通过桥塔的气动稳定性。然后对气动特性和运动响应进行了详细的对比分析和讨论。研究发现，双向耦合法比单向耦合更接近实际情况。汽车行驶在摩擦系数为0.4的湿滑L1车道上或在侧风风速为15.33m/s的队列行驶工况下高速通过桥塔时容易产生较大的侧向位移和横摆角，严重影响行车安全。 |
| 作者： | 冯明臣 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 黄泰明;易科华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南理工学院 |
| 学位年度： | 2023 |
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