基于代理模型的薄壁钣件抗撞性优化设计

为研究薄壁吸能钣件的抗撞性,基于动力显式有限元法和全因子试验设计,结合响应面方法建立了薄壁钣件的代理模型.以结构的比吸能为优化目标,采用序列二次规划算法对结构参数进行优化,找到吸能钣件的比吸能随钣件长度和厚度而变化的规律,得到了该薄壁钣件的最优设计参数.     

基于近似模型的可变后扰流器气动优化

为了更好地改进车辆的气动特性,讨论了一种将参数化建模、CFD计算和数值寻优方法相结合的气动优化方法。设计了一种根据使用工况可调的汽车后扰流器,针对高速行驶和高速制动2种典型工况,对该扰流器的形状和位置进行气动优化。首先对可变后扰流器进行参数化设计,并用拉丁方法对参数化模型进行试验设计,通过CFD计算获取响应值;然后采用Kriging模型构建参数变量与气动特性之间响应关系的近似模型;最后以该模型为基础使用遗传算法对扰流器形状和位置进行优化设计。研究结果表明：优化后的可变扰流器可使整车在高速行驶工况下阻力系数减小3.3%,升力系数减小22.4%;在高速制动工况下,升力系数减小69.9%,整车的气动特性获得了较大的改善。     

基于MathCAD车厢可卸式汽车机构优化

以车厢可卸式汽车机构优化为例,应用MathCAD建立机构优化数学模型,最终得出机构铰接点的坐标,优化后油缸的系统最大压力由20.19MPa降低为17.765MPa,减小了12.01%,增加了液压系统的稳定性和可靠性。此方法为车厢可卸式汽车的研制与开发提供了参考。     

基于代理模型的龙卷风数值模拟参数优化

为实现以实测数据为目标的龙卷风高精度数值模拟,在总结已有研究成果的基础上,基于计算流体力学(CFD)方法建立了ISU型龙卷风数值模型,通过参数灵敏度分析确定拟优化模拟参数;提出了以实测数据为目标的龙卷风模拟参数优化方法,引入代理模型提高计算效率并通过数值模型计算设计样本点响应来训练代理模型,采用最大切向速度、最大切向速度处半径及标准化风剖面线形误差3个指标建立目标函数;通过一组数值算例验证了所提出优化方法的可靠性,采用所提出的优化方法分别以龙卷风物理模拟器试验数据和龙卷风现场实测数据为目标进行模拟参数优化,并基于此进行CFD数值模拟。研究结果表明:入口切向速度U_t、模拟器离地面高度H_g和地面移动速度V_T三个参数对龙卷风场影响较大,因此选作为待优化模拟参数;引入代理模型进行参数优化,避免了数值模型直接参与优化迭代过程,提高了优化效率;以龙卷风物理模拟器试验数据为目标的数值模拟结果,与试验数据的标准化风剖面线形误差V_Mp仅为0.034 4;以龙卷风现场实测数据为目标的数值模拟结果,在h=250 m及h=450 m高度处与实测结果的风剖面综合误差V_M分别为0.024 0、0.035 1,均小于训练样本集中模拟结果的误差,采用优化后的模拟参数进行龙卷风数值模拟很好地改善了模拟精度。     

高速行驶遭遇侧风的SUV汽车气动特性模拟研究

采用计算流体力学和合成风方法研究某SUV汽车高速行驶遭遇比较危险强度侧风下的外流场分布并得到气动力（矩）及系数。该方法使乘用车高速行驶遭遇危险侧风情况下气动特性预测成为可能。为深入研究高速行驶侧风作用下乘用车气动特性以及结合汽车操纵动力学对侧风稳定性进行动力学仿真提供了有利的参考。     

基于Kriging模型的车身耐撞性优化设计

采用最优拉丁方法进行试验设计,基于Kriging模型建立汽车耐撞性评价指标的替代模型,然后利用替代模型建立耐撞性优化的数学模型并进行耐撞性优化。结果表明,基于Kriging的替代模型的拟合精度较高,采用该模型进行的优化可提高汽车的耐撞性。     

重卡外气动性能评估与优化

利用数字仿真方法对某重卡的整车空气动力特性进行仿真分析。通过仿真分析,获得整车的风阻系数;并且根据对整车流场的压力云图分析,发现影响空气阻力系数的关键零件,并对导流罩进行了优化改进。优化后的分析表明改进效果是明显的,空气阻力系数得到了有效降低。     

基于Kriging模型的类车体气动外形自动优化

为探讨典型外形参数对汽车风阻系数的影响和解决气动外形设计中局部优化方法的盲目性,以MIRA阶背模型作为研究对象,建立参数化分析模型,针对车身7个外形参数进行试验设计及敏感性分析,建立样本点的Kriging近似模型并采用多岛遗传算法来求解车体最优气动外形。结果表明,后风窗倾角对气动阻力系数的影响最大,气动阻力优化是非线性问题且各个外形参数之间存在不同程度的交互效应;优化模型的气流分离得到较大改善,风阻系数降低了12.77%。     

集装箱半挂运输车气动特性的数值仿真及改进

为降低车身的气动阻力,文中应用CFD软件对某款集装箱半挂运输车简化模型进行数值仿真,以揭示车身周围空气流动的机理.首先分析了原车型的车身周围流场的流动特性,然后加装导流罩并研究改变其圆角半径和驾驶室与集装箱的间距对整车气动阻力系数的影响规律.     

基于代理模型的大客车结构动态特性多目标优化

对某全承载式大客车进行了有限元分析,获得其在随机路面不平度输入下的结构动响应,并预测了其车身骨架结构的疲劳寿命.通过采用试验设计和近似方法构造响应面代理模型,对该客车结构的振动加速度特性、疲劳耐久性和车身骨架质量进行了多目标优化,有效降低了计算成本.多目标优化改善了该客车结构的动态特性,减轻了车身骨架质量.     

基于近似模型的集装箱半挂车导流罩的形状优化

探讨了一种结合CAD、CFD软件和近似模型的集装箱半挂车导流罩形状优化方法.为了减少集装箱半挂车的燃油消耗量,以最高车速30m/s行驶下集装箱半挂车的阻力系数最小为目标,以描述导流罩形状的4个参数height、length、radius和stretch为设计变量,对导流罩进行优化.结果表明近似模型方法能很好地取代实际的仿真过程进行优化,导流罩优化后集装箱半挂车的阻力系数降低了9.73%.     

微型客车气动阻力性能研究及优化设计

综合利用计算流体力学数值仿真分析与风洞试验验证相结合的方法对某量产微型客车进行整车全细节空气动力学仿真分析和研究。对比分析前保险杠、后视镜、车窗等零部件对气动阻力的影响。研究表明,采用优化前保险杠并增加导流板、修改后视镜造型、车窗一体化设计等方案,可使该车气动阻力系数减少约6%。     

基于用户使用场景的轻型载货汽车货箱轻量化开发

载货汽车以高效运输为主要目的,随着治超、治限法规政策的实施,通过轻量化提高运输效率成为客户关注焦点.通过对轻型载货汽车客户使用场景和实际使用工况的研究,一方面结合市场对货箱的需求及产品现状,确定了铝合金框架和热塑性PP蜂窝的轻量化技术路线和减少质量50％以上、成本可控的目标,通过新材料、新工艺、新结构的研究应用,进行方...     

某车型A柱风噪优化研究

针对某自主车型侧风下出现风噪较大的问题,查找原因发现A柱设计缺陷使其在侧风下成为一个显著的噪声源。基于CFD分析方法发现,通过增加A柱装饰件和修改A柱型面,均能明显减小气流分离区。在风洞中对增加A柱装饰件的优化方案进行了由车外至车内的风噪测试,测试结果表明,该方案对侧窗表面声压级和语言清晰度有明显的优化效果。总结出A柱的设计要点及风噪的改善措施,指出在车身开发过程中必须对A柱进行侧风稳态分析。     

集装箱港口货船装卸的集卡配置仿真分析

以国内某大型集装箱港口为案例，利用仿真工具Witness建立了基于港口前沿至堆场道路网络的单船装卸运输仿真模型。通过仿真模型的运行，分析集卡配置数量和车速对整船装卸时间的影响，研究发现集卡的数量应根据装卸的不同时段进行动态调配，集卡的车速提高不一定会加快整船的装卸效率。     

1092型载货车加装气动附加装置的模型风洞试验研究

在KD-3型低速风洞中采用110的EQ1092汽车模型进行风洞测力试验;研究了对该模型底部、车箱两侧作平整处理,装前阻风板,驾驶室与货箱间圆滑过渡等改型方案对其气动特性的影响.结果表明,加装适当的空气动力学附加装置能有效地提高汽车的气动性能,加装形状合适的阻风板能降低空气阻力6.25%,各附加装置的组合使EQ140汽车模型的空气阻力系数下降11.9%.     

基于有限元分析的轻卡车架优化设计及其台架试验

结合某轻型卡车车架的开发工作,对车架进行有限元分析。首先应用HyperWorks软件,选择合理的单元类型进行车架网格划分、螺栓连接和焊接结构的模拟,建立带有驾驶室、车厢、各支架以及前后钢板弹簧悬架的较为完整的整车有限元模型,研究不同工况下的约束和载荷添加方式,并使用NX.Nastran求解出车架在不同工况下的应力分布。然后根据计算结果,对车架进行改进设计和轻量化设计,优化设计的车架比原设计重量减少了4.93%,且解决了强度不足的问题。最后,对车架样件进行弯曲工况下的应力试验,试验数据和有限元计算结果有较好的一致性。     

基于导流罩优化的轻卡车型节油效果研究

导流罩是影响厢式卡车空气阻力的关键部件,针对某款厢式轻卡车型,通过CFD数值模拟方法,开展流线型导流罩造型多方案降风阻优化设计。对导流罩造型、降风阻效果、质量、成本进行研究比对,并对设计结果从仿真分析和实车测试两个方面进行关联性研究。相对原导流罩状态,最终确定的流线型导流罩状态匹配此厢式轻卡, 实现整车风阻系数降低19.2% ～ 21.6%,综合能耗仿真值降低5.1% ～ 5.7%,同时,其半载高速工况转毂油耗降低12.1%,满载高速工况降低 3.8%,半载综合工况油耗降低了5.94%,满载综合工况油耗降低了1.2%。