某轻客整车风阻系数有限元分析与优化

本文对某轻型客车进行有限元建模,开展了整车风阻系数仿真分析,并利用整车风洞试验验证了仿真模型和仿真结果的合理性和有效性。基于对原型车的外流场分析,提出了三个降低整车风阻系数的优化措施,分别为增大前挡风玻璃迎风角度、调整尾翼翘角、增大后门倾斜角度,并研究了各措施中关键参数对风阻系数的影响。对各优化措施的仿真分析表明,前挡风玻璃迎风角度增大3°可将整车风阻系数降低4.5%;尾翼下翘有利于整车风阻系数的降低;整车风阻系数随汽车后门倾斜角度的增加而降低,可根据实车需求合理设计后门倾斜角度。     

汽车轮辋与车轮旋转降阻关联性分析

通过仿真和风洞试验方法,总结汽车轮辋开口比在车轮旋转工况下对整车风阻的影响规律,并给出产品开发中的轮辋开口比建议值,分析车轮通风阻力矩与整车风阻系数关联性,从而分析车轮旋转降低风阻系数机理。分析结果表明：（1）车轮旋转工况的仿真方法采用旋转壁面法具有可信性;（2）车轮旋转工况下,开口比越小对降低整车风阻越有利,同时会增大旋转工况下整车风阻系数降低量;（3）车轮通风阻力矩影响量越大,越有利于旋转工况下降低整车风阻系数。     

前扰流板对机舱进气量和车辆气动阻力的影响研究

为研究前扰流板高度变化对发动机舱进气量和整车风阻系数的影响,首先采用CFD软件对整车的基础模型进行气动性能仿真,并与实车风洞试验结果进行对比,确定仿真模型的计算精度;然后在该基础模型上添加不同高度的前扰流板进行仿真。结果显示,在前保险杠下方添加高度合适的前扰流板可有效降低整车风阻系数和提高冷却系统进气量。     

某MPV车型进气格栅开口角度的仿真分析

为研究某MPV车型进气格栅开口角度对整车风阻性能和发动机舱散热性能的影响规律,本研究采用CFD数值仿真对某MPV车型在不同车速和不同进气格栅开口角度下分别进行仿真,分析进气格栅不同开口角度对整车风阻系数、发动机舱内流阻力和散热器进风量的影响。仿真结果表明:进气格栅全关状态相对于全开状态,整车风阻系数可有效降低3.37%;随着进气开口角度的增大,不同车速下发动机舱内流阻力均呈现出先逐步增大后趋于稳定的变化规律;中高速工况下,格栅开口角度过大会导致发动机舱上方部分区域出现气流漩涡现象,中冷器下方冷却气流出现大量逃逸现象,结果导致散热器进风量降低。仿真分析结果为整车开发前期提供了一定的指导意见。     

基于底盘测功机的汽车风阻系数测试方法研究

在多次行业内油耗限值研讨会议上,各主机厂提出了诸多优化燃油经济性的措施,其中优化汽车空气动力学性能是最重要的措施之一。风阻系数是计算汽车风阻的一个重要系数,也是评价整车空气动力学性能优劣的一个关键指标。目前,国内外测试车辆风阻系数的方法主要有两种:滑行法和风洞法。文章提出了一种基于底盘测功机的汽车风阻系数测试方法,阐述了底盘测功机在整车测试风阻系数研究上的应用,以解决目前风阻系数的测试方法数据精度不高、结果不可靠或成本巨大、周期漫长的弊端。通过实车测试,其试验结果表明该方法的可行性和有效性,为整车空气动力学性能优化仿真提供了有效的验证手段。     

基于车桥耦合的简支T梁桥冲击效应研究

针对简支T梁桥,基于车桥耦合理论,利用ANSYS和Matlab混合编程求解桥梁的冲击效应。研究结果表明,随着路面粗糙度的增大,冲击系数呈现逐渐增大的趋势;车速在不同路面粗糙度等级下对冲击系数的影响并不相同,但随着路面情况变差,冲击系数的峰值逐渐增大;冲击系数随着车重的增大呈现逐渐减小的趋势,但在不同的路面粗糙度情况下冲击系数的变化幅度并不相同。在多数情况下规范计算的冲击系数较为保守。     

基于AVL Cruise软件的风阻系数与燃油经济性关联分析

从空气动力学角度出发,通过仿真分析的方法得到风阻系数和燃油经济性之间的关联,并在实车上应用一系列空气动力学套件优化方案,对风阻系数和滑行阻力进行了实测,最后在整车转毂试验台架上测试综合工况油耗,用以对仿真计算的结果进行了验证。     

客车尾翼对经济性能影响研究

研究一种客车尾翼对整车风阻系数的影响,通过比较滑行阻力测量、经济性试验结果验证CAE仿真计算的正确性。     

某电动SUV后扰流板气动特性的研究

汽车在高速行驶中的经济性和稳定性与汽车受到的空气阻力和升力直接相关。与传统燃油车相比,降低风阻对于电动汽车提升续航里程和降低能耗更加重要。本文中采用雷诺时均方法对某款纯电动SUV车型进行在120 km/h车速下整车外流场仿真分析,并将风阻系数和升力系数与等比例油泥模型风洞试验的结果进行了对比。采用常用的Realizable k-ε湍流模型对该SUV车型后扰流板进行仿真优化。研究了该SUV的后扰流板上表面不同倾斜角度对整车气动升力和阻力系数的影响;进一步,在最佳倾角的基础上,通过5种后扰流板通孔形式的对比分析,确定了最优状态的后扰流板。最终的验证试验结果表明,整车风阻系数降低3.9%,而升力系数的增加在可接受范围内。     

汽车风阻系数灵敏度分析方法研究

通过对风阻系数敏感度的理论推导,寻找影响风阻系数的车身造型面关键部位,根据获得的灵敏度,采用自动变形技术,实现网格对影响风阻系数的造型面变化的自学习和自判断,最终达到汽车风阻自动优化的目的。对某款SUV风阻的灵敏度分析,验证了灵敏度方法和自动变形技术在空气动力学风阻计算中应用的有效性,计算全过程无需人工介入,即可使风阻系数达到预设的目标值。     

某低风阻电动SUV车轮周边流场特点分析

低风阻结构对纯电动汽车降低能耗、提高续驶里程以及实现“双碳”目标具有重要意义。针对某纯电动SUV的流场进行分析计算,采用雷诺时均模拟方法对比在前保险杠和前轮导流板引流作用下3种常规轮辋与理想气动轮辋的流场特点,并通过风洞测试发现两者的整车Cd(Drag Coefficient,风阻系数)差异小于0.3 counts,不同轮辋条件下整车Cd均为0.249,Cd值低,车轮周边具有良好的流场特性,为低风阻产品开发提供经验借鉴。     

基于整车风阻的前底部保护饰件优化设计

研究一种适用于降低整车风阻系数的前底部保护饰件结构.通过应用DFSS系统工具,优化散热通道及扰流条的结构,在保证不降低制动冷却时间的前提下,有效降低车底气流湍流,从而进一步降低整车风阻系数.     

汽车传动系激励转矩波动估计与扭振性能调校

为研究发动机激励转矩波动系数在汽车不同行驶工况下的变化规律,并分析传动系主要参数对系统扭振响应的影响程度,本文中首先建立传动系简化的集中质量模型和整车纵向动力学模型;其次对实测扭振数据进行阶次分析,以确定传动系的主要转矩激励阶次;然后以各挡WOT工况实测和仿真加速时间平方误差最小化为目标,引入两种智能算法对各挡下的激励转矩波动系数进行估计,并对比了两种方法参数估计过程的收敛曲线;最后以时域平均转速波动量为评价指标,分析了各主要参数对扭振的调校作用。结果表明:在试验测试转速内,随着转速和负荷增大,发动机激励转矩波动系数减小,说明发动机运行越趋平稳;适当减小离合器刚度、增大离合器阻尼、增大半轴刚度与阻尼和增大飞轮转动惯量都有利于减小传动系统的扭振,从而提高整车的舒适性。     

基于某款车型综合油耗敏感度分析

文章基于某款正在开发的车型,利用AVL Cruise软件对其进行建模,仿真此款车型在NEDC工况下的综合油耗。同时利用该模型,计算了此款车型在不同的整备质量、滑动阻力以及风阻系数参数下综合油耗的变化量,从而分析综合油耗对于整备质量、滑动阻力以及风阻系数的敏感度。     

土质路堤高边坡填筑过程稳定性数值分析

以某省级公路土质路堤高边坡为研究背景,利用MIDAS数值分析软件对土质路堤高边坡填筑过程中路堤应力应变、滑动面位置及边坡稳定性进行分析。结果表明,边坡未填筑时水平应力在原状土坡坡脚集中,初期应着重监测原状土坡坡脚,随着边坡填筑高度的增大,填筑土体内的水平应力逐渐增大,监测重点应由原状土坡坡脚转移至填土坡脚;随着填土高度的增大,滑动面位置也在发生变化;数值分析、瑞典条分法和简化Bishop法得到的边坡稳定性系数均呈现先增大后减小的趋势,且有两种稳定性系数计算值比规范值小,该边坡初步设计方案不足以保证安全,需进一步采取加固措施。     

基于安全性的路桥过渡段差异沉降控制标准

为研究路桥过渡段差异沉降量化指标,对设搭板和不设搭板2种情况下的路桥过渡段差异沉降建立计算模型.引入动荷载系数作为行车安全性评价指标,将车辆系统简化为5自由度半车模型进行垂直振动的力学模拟,求解分析了车辆通过不同台阶高度(不设搭板情况)和不同搭板长度(设搭板情况)的路桥过渡段动荷载和动载系数的变化规律.结果表明:随着台阶高度增加,前后轮受力最大值逐渐增大,受力最小值逐渐减小;当台阶高度为5 cm时,前后轮受力的最小值已逐渐接近于0,当台阶高度为7 cm时,前后轮受力已出现负值;设置搭板后整车动荷载系数有明显减小,且随着搭板长度增加,整车动荷载系数减小.在此基础上,提出了基于安全性的路桥过渡段差异沉降控制标准.     

砂土地层盾构隧道开挖面土体应力状态分析

结合南京某越江隧道工程,建立了模拟盾构隧道开挖面失稳过程的数值模型,研究了越江盾构隧道开挖面失稳过程中土体应力变化以及由土体应力重分布引发的土拱效应。研究表明： 沿埋深由下至上,土体竖向应力随开挖面位移的增大先减小后保持不变,水平应力先减小后略微增大; 土体侧压力系数沿埋深由下至上先增大后减小; 随开挖面位移增大,开挖面前方局部土体竖向应力和水平应力同时减小,形成失稳破坏区; 失稳破坏区上部土体竖向应力减小,水平应力增大,形成拱顶区; 失稳破坏区四周土体竖向应力增大,水平应力减小,形成拱脚区,土拱效应逐渐发挥。     

内倾角对钢管混凝土提篮拱力学性能影响的分析

在一定的基本假定前提下,研究了内倾角对钢管混凝土提篮拱桥力学性能的影响。以广州丫髻沙大桥为原型,采用有限元方法,分别计算不同内倾角模型在永久作用下的稳定安全系数,在移动可变作用下的内力影响线以及自振特性。通过计算结果分析内倾角变化对钢管混凝土提篮拱桥稳定性、静力和动力特性的影响,结果表明:随着内倾角的增大,横向稳定系数增大;主拱肋内力也增大,但变化幅度很小;拱肋的横向刚度随之增大,但是面内的刚度却是不断减小。     

不同海拔下VGT对高压共轨柴油机性能影响的数值模拟

采用GT-Power构建其一维热力学仿真模型,完成了进气特性、燃烧特性、动力性能和经济性能的数值计算。数值模拟结果表明:无论是在低转速还是高转速工况,不同海拔的空燃比随着VGT叶片开度增大而降低,最大燃烧压力随着叶片开度增大而线性减小,泵气损失随着叶片开度增大也相应减小,最大燃烧压力随着叶片开度增大而线性减小;同样叶片开度下,以上参数随着海拔的上升而减小。低速工况下当叶片开度大于30%时,随叶片开度增加,动力性能逐渐降低,海拔变化差异明显。高转速工况下当叶片开度大于40%之后,叶片开度增大对有效转矩和有效功率的影响受海拔变化的影响不大。在高、低转速工况下,有效燃油消耗率随着叶片开度变化出现不同的趋势。     

冻融循环对季冻区隧道衬砌混凝土导热系数影响研究

为研究冻融循环作用对衬砌导热系数的改变，将混凝土简化为多孔介质模型，利用Hamilton and Crosser理论计算模型和COMSOL仿真软件对不同孔隙率的混凝土试件导热系数进行计算和分析。研究结果表明： 1）通过对混凝土随机分布模型的有效导热系数进行逆运算，得到不同冻融循环作用下不同孔隙率的混凝土模型的有效导热系数，进而确定混凝土试件有效导热系数与冻融循环次数之间呈非线性函数关系； 2）衬砌导热系数在冻融循环作用下，初期导热系数随着冻融循环次数的增加而下降，中期随着冻融循环次数的逐渐增加，导热系数出现较小程度的增大。