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变型车辆尾部空气动力学特性分析
| 论文题名： | 变型车辆尾部空气动力学特性分析 |
| 关键词： | 车辆后备箱;变型设计;空气动力学;数值模拟 |
| 摘要： | 随着汽车工业技术的发展和社会生活水平的提高，人们对车辆安全性关注的同时，对车辆的实用化、功能多元化提出了更高要求。目前，车辆内部乘坐舒适性及空间利用最大化已经成为各生产厂商关注的热点，同时基于用户日常使用便捷性，实用化的车辆变型技术也逐渐为大众所认同。基于此，本文力图通过对车辆后备箱的变型设计，基于空气动力学相关理论，研究车辆尾部形态与空气动力学性能之间的复杂关系，从而为实用化的可变容积车辆设计提供理论和实验数据支持。 本文基于CFD数值模拟方法，重点对车辆后备箱的变型形态与车辆空气动力学性能进行分析，在此基础上对变型过程涉及的重要参数与动力学性能之间的耦合关系进行了详细分析和讨论。主要工作为: 1.建立车辆三维模型。利用采集到的车身点云数据，在NX Imageware中建立车辆模型，所建模型尽可能反映车辆的实际造型细节，为后续研究工作打下基础。 2.三厢车辆空气动力学数值模拟。利用CFD数值模拟方法研究车辆外流场特征，分别从气动作用力、车身表面压力分布、速度矢量分布以及尾部涡流等方面分析三厢车辆的整车及局部空气动力学特性。模拟结果从仿真实验角度对车辆尾部优化参数的选取提供了依据。 3.确定车辆尾部优化分析关键参数。通过对变型前车辆空气动力学性能的分析，尤其是针对车辆尾部，利用仿真试验与理论分析相结合的方法确定优化分析的关键参数，为优化分析指明方向。其中优化参数分别为有效后部倾角、后车窗倾角和后备箱倾角。 4.车辆尾部动力学特性分析。首先对变型车辆进行单一参数仿真分析，确定各参数的合理范围。其次利用正交试验的方法，综合研究各参数对CD值的影响，其中两厢车辆的正交试验可以看作是特殊的单因素正交试验。最后通过正交试验确定最优参数并进行建模和仿真。研究结果表明，有效后部倾角对于CD值的影响最大;优化后车辆的空气动力学性能有明显改善，优化模型是合理的。 研究表明，利用空气动力学数值模拟方法进行车辆优化分析是可行的，经过优化后的车辆整体气动性能较好。本文的研究可以作为变型车辆优化设计的第一步，为后续研究奠定基础。 |
| 作者： | 解瑞雪 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张明恒 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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