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摩托车的三维建模及流场模拟分析
| 论文题名： | 摩托车的三维建模及流场模拟分析 |
| 关键词： | 摩托车;空气动力学;逆向造型;阻力系数;升力系数;流场模拟;三维建模 |
| 摘要： | 随着摩托车行业的快速发展，中国早已成为产量世界第一的摩托车大国，摩托车行业依旧有着广阔的前景，因此加大对摩托车的自主研发力度很有必要。同时，面对近年来国内材料和能源价格的不断上涨，节能、环保成为摩托车行业日益关注的热点。由于摩托车的空气动力学性能与节能、环保、安全驾驶等方面息息相关，因此在自主开发新型摩托车产品时，我们需要对摩托车的空气动力学性能进行研究，设计出低油耗、外观流线好的摩托车产品。 本文采用FLUENT软件对摩托车的空气动力学性能进行了研究，主要从压强、速度、湍流场等方面进行分析，得出摩托车的流场变化规律。首先，根据摩托车的油泥模型进行逆向造型，包括数据采集和曲面重构过程，并运用CATIA软件建立起合适的三维模型。然后适度简化模型以便顺利划分网格和计算收敛。最后对驾驶员驾驶摩托车行驶时的流场进行了详细的分析和探讨。 研究表明，驾驶员驾驶该摩托车行驶时，其阻力系数为0.709，升力系数为0.147，前部车身以及人体占整体受力的主要部分；随着来流速度越大，整体模型受到的气动力越大，并验证了阻力系数和升力系数是不随来流速度的改变而发生变化；随着侧风横摆角的增大，整体模型受到的侧向力、横摆力矩、纵倾力矩和侧倾力矩等增大，对摩托车流场的对摩托车整体的操作稳定性和舒适性影响越大；最后基于CFD分析结果，对摩托车前部提出了合理的造型改进方案，当车灯前大罩倾角为53°且车身前部设置有分流孔时，整车模型的气动阻力系数减小到0.667，较原始模型减小了5.25％；升力系数为0.131，较原始模型的0.147减小了10.88％。 在摩托车产品设计初期，采用CFD数值模拟方法研究摩托车的空气动力学特性，节省大量的人力和物力，大大加快摩托车新产品的研发速度，为摩托车的造型设计提供了借鉴和参考，拓宽了CFD数值模拟在摩托车行业的应用。 |
| 作者： | 戴太亮 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 朱春东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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