针对外流场分析的轿车车身造型设计.pdf

独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得山东理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:时间:年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解山东理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅;学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名:时间:年月日导师签名:时间:年月日山东理工大学硕士学位论文 摘要I 摘要汽车空气动力特性在汽车综合性能中起着举足轻重的作用。随着道路条件的改善和能源危机的加剧,人们希望通过研究汽车外流场的细致情况进一步提高汽车的综合性能。伴随计算流体力学CFD (Computational Fluid Dynamics)的发展,基于CFD的数值模拟方法已成为汽车空气动力学研究的主要方法之一。本文利用数值模拟方法,探寻车身外形对汽车外流场的影响规律,对所设计的车身造型进行空气动力性能评估,提出优化和改进的方向,以此指导汽车造型设计。首先,依据某轿车的三视图和车身外形数据,在UG中通过光栅图像建立精确的三维模型,在Gambit中确定轿车外流场计算域和边界条件类型,在Fluent中采用标准??k湍流模型和渐变的T-gri d混合网格方案对该轿车进行数值模拟计算,得到该轿车外流场的压力云图、速度矢量图以及空气阻力系数CD值等数据结果。其次,在满足车身结构要求和尺寸要求的前提下,选取对轿车车身外流场影响比较大的四个重要参数(前风窗角、后风窗角、前部翘角、尾部翘角) ,并确定了它们合理的取值范围。首先分析了单一参数与空气阻力系数CD值的关系,在此基础上采用正交试验方法建立九种不同参数值的车身模型并进行仿真计算,综合分析各参数与CD值的关系。然后通过对正交表里的数据分析,得到一组最优参数并以此建立模型,以车身外流场特性和空气阻力系数CD值为主要评价指标与原车模型对比分析,验证了优化后的轿车模型的合理性。最后,在原裸车车身上加装后视镜和车轮,从后视镜与整车的横向距离及后视镜的安装方式分析后视镜对空气阻力系数的影响;从车轮辐板开孔数分析车轮对空气阻力系数的影响,最终得到它们对外流场的影响规律。本文为轿车车身造型设计中如何选取最优车身参数的车身造型提供了一个合理可取的方法,该方法为汽车车身造型的优化提供了基本的参考。关键词:轿车车身;数值模拟;空气阻力系数;外流场;正交试验山东理工大学硕士学位论文 Abstract II Abstract The aerodynamic characteristic of automobile plays a significant role in the prehensive performance. With the road condition improvement and the energy crisis aggravating, people desires to research the details of the external flow field in order to further improve prehensive performance of automobile .With the development puter fluid dynamics, the numerical simulation method based on CFD has e one of the main methods in researching automobile aerodynamics .In this paper, the method was utilized to explore the influence law of the body shape on the flow field, and the aerodynamic performance of vehicle body was assessed to put forward the direction of optimization and improvement ,which guide the automobile modeling