尾翼作為一種出色的空氣動(dòng)力學(xué)附加裝置,能夠幫助減小汽車所受升力又或者改善汽車尾部流場(chǎng)特性,已在汽車上得到了廣泛使用,但汽車尾翼在發(fā)揮自身功效的同時(shí)不可避免會(huì)在翼尖產(chǎn)生三維繞流而生成翼尖渦,翼尖渦會(huì)引起額外誘導(dǎo)阻力甚至破壞尾翼原本的氣動(dòng)特性。為了減小汽車尾翼翼尖誘導(dǎo)渦的影響,進(jìn)一步提高普通尾翼的氣動(dòng)性能,本文期望能夠設(shè)計(jì)出一種能達(dá)到此目的的汽車尾翼翼尖附加裝置。經(jīng)研究,最早應(yīng)用于飛機(jī)機(jī)翼的翼尖小翼,能夠利用機(jī)翼翼尖產(chǎn)生的三維繞流為機(jī)翼提供額外的升力和前進(jìn)的推力,該獨(dú)特的作用機(jī)理同樣適合用在汽車尾翼上,以進(jìn)一步提高普通汽車尾翼的氣動(dòng)性能。然而,由于汽車的尾部流場(chǎng)與航空器有較大差別,使傳統(tǒng)的航空器翼型很難滿足汽車用翼尖小翼的設(shè)計(jì)需求,同時(shí)翼尖小翼的附加會(huì)使尾翼翼面因額外的彈性變形而產(chǎn)生新的氣動(dòng)載荷分布,這就需要對(duì)車用翼尖小翼進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。本文首先利用準(zhǔn)均勻B樣條曲線來擬合翼型,再對(duì)擬合的翼型進(jìn)行小翼的三維參數(shù)化建模,緊接著使用雙向流固耦合的分析方法,通過System Coupling來耦合求解Fluent與Static Structural,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)與靜力學(xué)結(jié)構(gòu)的耦合計(jì)算,以考慮靜氣... 

【文章來源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 汽車氣動(dòng)附件的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 氣動(dòng)彈性問題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
2 流固耦合的理論基礎(chǔ)與實(shí)現(xiàn)方法
    2.1 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析
    2.2 計(jì)算流體力學(xué)理論
        2.2.1 雷諾輸運(yùn)定理
        2.2.2 流動(dòng)控制方程
        2.2.3 控制方程的離散
        2.2.4 網(wǎng)格劃分技術(shù)
        2.2.5 湍流模擬
    2.3 流固耦合實(shí)現(xiàn)方法
        2.3.1 流固耦合邊界面的邊界條件
        2.3.2 動(dòng)網(wǎng)格理論與實(shí)現(xiàn)
        2.3.3 網(wǎng)格插值
        2.3.4 基于System Coupling的流固耦合計(jì)算
    2.4 靜氣動(dòng)彈性收斂性判定
    2.5 本章小結(jié)
3 車用翼尖小翼的三維參數(shù)化建模
    3.1 車用翼尖小翼基準(zhǔn)翼型的選取
    3.2 車用翼尖小翼翼型的參數(shù)化擬合
    3.3 車用翼尖小翼主體與過渡段的三維參數(shù)化建模
    3.4 本章小結(jié)
4 帶小翼汽車尾翼的多目標(biāo)優(yōu)化
    4.1 設(shè)計(jì)變量與優(yōu)化目標(biāo)的選取
    4.2 優(yōu)化方法
    4.3 優(yōu)化流程
    4.4 本章小結(jié)
5 靜氣動(dòng)彈性影響下新型尾翼的優(yōu)化結(jié)果與氣動(dòng)性能分析
    5.1 模型幾何外形參數(shù)與材料性能
    5.2 靜氣動(dòng)彈性數(shù)值計(jì)算網(wǎng)格劃分與邊界條件設(shè)置
    5.3 靜氣動(dòng)彈性分析實(shí)現(xiàn)過程
    5.4 優(yōu)化結(jié)果分析
    5.5 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析
    5.6 靜氣動(dòng)彈性影響下新型尾翼的風(fēng)洞試驗(yàn)
    5.7 本章小結(jié)
6 帶小翼汽車尾翼的動(dòng)氣動(dòng)彈性響應(yīng)研究
    6.1 汽車尾部三維流場(chǎng)中新型尾翼的振動(dòng)形式分析
    6.2 動(dòng)氣動(dòng)彈性數(shù)值計(jì)算邊界條件與網(wǎng)格劃分策略
    6.3 模態(tài)結(jié)果分析
    6.4 新型尾翼的動(dòng)氣動(dòng)彈性響應(yīng)風(fēng)洞
        6.4.1 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
        6.4.2 測(cè)點(diǎn)布置
    6.5 動(dòng)氣動(dòng)彈性數(shù)值計(jì)算方法
    6.6 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析
    6.7 風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果分析
    6.8 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于ALE有限元法的流固耦合強(qiáng)耦合數(shù)值模擬[J]. 何濤.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]一種改進(jìn)的B樣條翼型參數(shù)化方法[J]. 張?bào)K,朱春鋼,馮仁忠,劉明明,張恒洋.  圖學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]基于DDES算法的有擾流片腔體氣動(dòng)噪聲分析[J]. 劉瑜,童明波,Zhiwei Hu.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]基于復(fù)合映射法及B樣條的翼型參數(shù)化方法[J]. 張珅榕,蔡衛(wèi)軍,楊春武,崔鑫山.  魚雷技術(shù). 2015(03)
[5]基于駕駛模擬器的FSC賽車操縱穩(wěn)定性主觀評(píng)價(jià)研究[J]. 韓海蘭,李剛,賈麗娟,韓忠浩.  農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2015(01)
[6]三種翼型參數(shù)化方法的研究[J]. 孫勤,張俊彥,鄒汝紅.  湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]基于小生境多目標(biāo)粒子群算法的輸電網(wǎng)檢修計(jì)劃優(yōu)化[J]. 劉文穎,謝昶,文晶,王佳明,王維洲.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(04)
[8]振蕩壓氣機(jī)葉柵葉片表面非定常響應(yīng)以及氣彈穩(wěn)定性分析[J]. 鄭赟,楊慧,田曉.  振動(dòng)與沖擊. 2012(03)
[9]基于底部隔板的廂式貨車的氣動(dòng)減阻[J]. 胡興軍,楊博,郭鵬,王靖宇,楊洋,安陽.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(S2)
[10]幾種翼型參數(shù)化方法研究[J]. 廖炎平,劉莉,龍騰.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2011(03)

碩士論文
[1]基于自適應(yīng)遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化研究[D]. 顧鵬程.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]基于流固耦合的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片氣彈穩(wěn)定性分析[D]. 郭琪琪.湘潭大學(xué) 2013
[3]基于自由曲線建模方法的翼梢小翼優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 潘秀東.上海交通大學(xué) 2011
[4]基于流固耦合的葉片氣動(dòng)彈性分析[D]. 張瑞琴.南京航空航天大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3639933