隨著近年來我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,但隨之也帶來了一系列問題,如能源短缺、環(huán)境污染、嚴(yán)重的交通事故等。因此開發(fā)節(jié)能環(huán)保的汽車成為了現(xiàn)代汽車研發(fā)的一個趨勢。本次研究是以中北大學(xué)的致遠(yuǎn)車隊參加Honda節(jié)能競技大賽為背景,對節(jié)能電車的車身為研究對象,結(jié)合空氣動力學(xué)對車身設(shè)計及優(yōu)化,來達(dá)到減小空氣阻力,同時設(shè)計出符合車身外殼的車架,為下一屆比賽提供一定的理論基礎(chǔ)。對空氣動力學(xué)進(jìn)行闡述,并對行駛在道路上的車輛進(jìn)行受力分析,得到空氣動力學(xué)對車輛的動力性有著重要的作用。結(jié)合通過觀察大賽車輛的外形結(jié)構(gòu),查閱相關(guān)資料,使用CATIA軟件設(shè)計出兩組不同的車身模型,模型的差異在于駕駛艙以及車身最高處的位置不同。隨后對車身進(jìn)行了CFD模擬風(fēng)洞實驗。使用ICEM CFD軟件繪制模型的計算域,通過對模型拓?fù)錂z查后,對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,通過合理的設(shè)置參數(shù),得到壓力云圖、速度矢量圖等可視化結(jié)果。通過分析比對,選擇空氣阻力值最小的作為最優(yōu)模型,通過分析最優(yōu)模型,設(shè)定優(yōu)化方案,對車身的高度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,減小車窗前傾角角度,對車身前端進(jìn)行圓滑處理。對優(yōu)化模型進(jìn)行再次模擬仿真,通過對比仿真數(shù)據(jù),優(yōu)化車身的阻力值減小1.51N... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 選題背景及意義
    1.3 節(jié)能電車的簡介
    1.4 國內(nèi)外研究狀況
        1.4.1 國外研究狀況
        1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的研究內(nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
2 空氣動力學(xué)特性概述
    2.1 汽車空氣動力學(xué)簡述
    2.2 汽車動力學(xué)
    2.3 空氣動力學(xué)對賽車性能的影響
        2.3.1 氣動升力
        2.3.2 氣動阻力
        2.3.3 空氣阻力對最高車速的影響
        2.3.4 空氣阻力對續(xù)航里程的影響
    2.4 車輛空氣動力學(xué)測評方法及特點
    2.5 本章小結(jié)
3.外流場數(shù)值模擬的理論基礎(chǔ)
    3.1 基本控制方程
    3.2 湍流模型介紹及選擇
    3.3 數(shù)值計算方法
    3.4 本章小結(jié)
4 節(jié)能電車外流場模擬分析
    4.1 Fluent簡介
    4.2 FLUENT數(shù)值算法
        (1)非耦合隱式算法
        (2)耦合顯式算法
        (3)耦合隱式算法
    4.3 外流場模擬分析基本流程
        4.3.1 三維模型的建立
        4.3.2 建立車身計算域
        4.3.3 網(wǎng)格劃分
        4.3.4 前處理設(shè)置
            (1)讀取網(wǎng)格文件
            (2)選擇湍流模型
            (3)設(shè)置邊界條件
        4.3.5 計算求解
    4.4 模型對比
    4.5 基于模型的優(yōu)化設(shè)計
    4.6 模型優(yōu)化結(jié)果
    4.7 總結(jié)
5 節(jié)能車車架的設(shè)計及仿真
    5.1 節(jié)能車架的設(shè)計
        5.1.1 車架材料的選擇
        5.1.2 車架的選擇
        5.1.3 車架建模
    5.2 對模型進(jìn)行仿真
        5.2.1 網(wǎng)格劃分
        5.2.2 加載方案
        5.2.3 車架靜力學(xué)分析
        5.2.4 轉(zhuǎn)彎工況分析
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 對未來的展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3690878