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某车型车身造型设计及空气动力学仿真研究
| 论文题名： | 某车型车身造型设计及空气动力学仿真研究 |
| 关键词： | 汽车车身;造型设计;空气动力学;流场参数;仿真模型 |
| 摘要： | 随着道路条件的改善和石油危机的加剧，人们为了进一步提高汽车的动力性和燃油经济性，愈来愈希望能够了解汽车外部流场的细致情况；探求车身形状对气体流动状况的影响规律；从而对所设计的车身外形的空气动力学性能进行评估，并从理论上提出其改进和优选的方向。 本文根据该车型的三视图资料，利用CATIA软件构建某车型的外流场分析模型，评价模型的光顺性，保证模型的可使用性；通过预分析计算，得到影响汽车外流场性能的四个关键因素及其合理取值区域；基于这四个关键因素采用正交试验法得到九种典型参数模型；然后利用CATIA的知识工程特性构建了该汽车车身的参数化模型，利用该参数化模型可快速生成系列典型参数化车身几何模型。 采用标准k-ε模型模拟车身外流场，给出了气动阻力和气动升力的获取方法；采用GAMBIT对各典型参数模型进行了网格划分和各前置处理工作，然后利用FLUENT对车身外流场分析模型进行 CFD分析，采用气动阻力系数和气动升力系数为评价指标，对所建立的系列参数化流场分析模型的阻力大小进行评定，按照优选原则从对比模型中提取出两组模型作为较优模型，给出了车身的几个重要参数的参考取值范围，并由较优模型进一步分析得出优选模型，优选模型的流场分析验证其具备更优的综合性能。此外，本文分析了优选模型的空气动力学其它影响因素，即不同离地间隙对汽车升力和阻力的影响，结果表明离地间隙可显著影响汽车车身的升力系数；对汽车阻力系数也有一定的影响，汽车的气动升力先是随着离地间隙的减小而减小，但当离地间隙小到一定程度后，气动升力反而会增大。 通过系列化流场分析模型的对比研究，本文为某车型车身外形的参数优选设计提供了具有指导意义的研究方法。该研究方法对于汽车车身的流场分析具有普适推广性。 |
| 作者： | 龙钢 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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