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。     

侧风对高速汽车行驶稳定性影响的仿真分析

汽车高速运动时的方向稳定性受侧向风的影响非常明显,其影响规律与侧风气动中心的位置密切相关。但是,对侧向风的影响有两种不同的观点,一种观点认为与气动中心和中性转向点的相对位置相关;另一种观点则认为取决于气动中心和质心的相对位置。基于二自由度汽车动力学模型,用Matlab软件对侧风引起的汽车行驶稳定性进行了仿真分析,认为汽车在侧风作用下的运动规律取决于侧风气动中心与中性转向点的相对位置。     

基于滑模理论的高速车辆侧风稳定性控制研究

针对高速车辆侧风稳定性问题,搭建了汽车多体动力学(multi-body dynamics,MBD)和计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)双向耦合平台,并基于该平台设计了一种侧风稳定性控制系统.该系统的上层控制器基于滑模理论计算出侧风干扰下的高速车辆为维持稳定所需的附加横摆力矩...     

燃料电池汽车抗侧风稳定特性预测及分析

应用ADAMS软件Car模块,建立了某型燃料电池轿车的整车模型,研究轿车在高速行驶状态中行驶轨迹对侧风影响的敏感性,分析了影响车辆侧风稳定性的主要因素。     

汽车侧风稳定性的仿真与评价

本文旨在对汽车高速行驶时遇到突发或者持续的侧风导致车辆轨迹跑偏而引发的汽车行驶稳定性问题进行研究。首先采用CFD仿真计算侧风条件下汽车的气动特性并与风洞试验结果进行对比。接着将CFD仿真得到的气动六分力加载到动力学模型中,预测侧风条件下汽车的横摆角速度和侧偏位移,最后进行实车道路试验,采用主观评价方法比较侧风下汽车稳定性的优劣。结果表明,车型A和车型B在车速100 km/h和侧风速度80 km/h的工况下,最大横摆角速度和受侧风0.5 s侧偏位移仿真结果分别为2.69°/s,265 mm和3.79°/s,374 mm,两个车型的主观驾评结果分别为"良好"和"略好"。最终建立了评价标准,以便在新车型的详细设计阶段指导侧风稳定性能的开发。     

侧风中前窗角度对汽车稳定性影响的数值模拟

侧风下汽车外流场中不同前车窗倾角下的气流流动分离规律,对汽车侧风中的稳定性有重要意义。该文建立了前车窗角度分别为20°、25°、30°、35°和40°的车身模型,使用CFD仿真软件--Star-ccm+进行数值计算,模拟了侧风为8 m/s,行驶速度为20 m/s时的车身外流场。结果表明:侧风中前车窗角度变化对汽车侧向力系数影响最大;前车窗角度为35°时,汽车的行驶稳定性最好,且随着前车窗角度的增大,车身底部气流在车尾的分离推迟,尾涡数量减少。对35°车身模型的剪切应力分析指出:对侧风背风侧A柱区及侧风迎风侧C柱区优化分析是进一步提高汽车侧风气动性能的研究方向。     

底部结构对轿车侧风气动特性的影响分析

应用计算流体动力学方法分别对带光滑底部和真实底部结构的某轿车进行侧风气动特性对比分析。结果表明:汽车底部结构对气动力影响显著,与光滑底部相比,实际底部结构使尾涡扩散区增大,车底流速减小,导致气动力增加;加装车底阻流板能改善侧风状态下汽车的底部、尾部和背风侧的流场结构,降低整车气动力,特别是气动升力。模型风洞试验验证了所采用数值分析方法的可靠性。本研究对指导汽车底部结构设计和侧风稳定性分析具有较好的参考价值。     

轮胎附着极限下差动制动对汽车横摆力矩的影响

本文以纵滑－侧偏联合工况的稳态轮胎模型为基础，分析了汽车极限转向条件下制动作用于不同车轮时对汽车横摆力矩的影响，并通过整车动力学仿真进行了验证，研究结果为利用差动制动控制提高汽车的高速操纵稳定性提供了动力学依据。     

线性二自由度汽车模型稳态响应分析

横摆角速度和质心侧偏角是描述汽车稳定性的两个重要指标,汽车在高速行驶时,驾驶员紧急转向会导致车辆失去控制,很容易造成侧滑乃至翻车等严重交通事故,因此有必要对汽车操纵稳定性进行分析。本文建立了汽车线性二自由度系统的数学模型,应用仿真分析软件Matlab/simulink,以前轮转角为输入,对系统进行时域分析。比较不同车速、不同前轮转角和不同轮胎侧偏刚度下的稳态响应曲线,分析汽车横摆角速度和质心侧偏角对汽车操纵稳定性的影响。若汽车选用侧偏刚度的轮胎,在较低的车速和较小的前轮转角下行驶,是较为安全的。     

汽车车顶广告牌的气动稳定性分析

应用风荷载计算理论对汽车迎风向行驶与侧风向行驶时车顶广告牌的气动稳定性进行了研究，提出了使车顶广告牌不滑动或不翻倒的措施。     

考虑气动阻力和横风稳定的汽车车身多目标优化设计

综合考虑了气动阻力特性和横风稳定性,对车身外形参数进行了多目标自动优化设计。综合利用参数化建模技术、计算流体力学(CFD)仿真、试验设计方法、响应面模型和智能优化算法,集成Pro/Engineer参数化建模和ICEM网格划分工具以及Fluent仿真软件,在多学科优化平台modeFRONTIER上,搭建了一种自动优化设计流程。利用该流程,基于遗传算法(GA)对MIRA快背式模型车身几何外形进行了改型设计,得到了考虑车身气动阻力特性和横风稳定性的最优权衡设计解集。该结果使得气动阻力因数降低了5.2%,侧向力因数降低了5.8%。因而,实现了车身气动阻力和横风稳定性的多目标优化。     

汽车空调制冷系统的稳定性

根据研究对象不同，制冷系统稳定性可分为蒸发器完全蒸干点随机振荡现象研究，蒸发和热力膨胀阀控制回路稳定性研究和定容量制冷系统稳定性研究三个阶段，对变排量压缩机汽车空调制冷系统的稳定性问题进行了初步分析，指出该系统中两个流量调节装置存在相互之间的参数耦合和调节协调问题，根据系统使用情况及其非线性的特点，可将变排量压缩机汽车空调制冷系统稳定性划分为小扰动3稳定性和大扰动稳定性。     

Influence of unsteady aerodynamics on driving dynamics of passenger cars

Recent approaches towards numerical investigations with computational fluid dynamics methods on unsteady aerodynamic loads of passenger cars identified major differences compared with steady-state aerodynamic excitations. Furthermore, innovative vehicle concepts such as electric-vehicles or hybrid drives further challenge the basic layout of passenger cars. Therefore, the relevance of unsteady aerodynamic loads on cross-wind stability of changing basic vehicle architectures should be analysed. In order to assure and improve handling and ride characteristics at high velocity of the actual range of vehicle layouts, the influence of unsteady excitations on the vehicle response was investigated. For this purpose, a simulation of the vehicle dynamics through multi-body simulation was used. The impact of certain unsteady aerodynamic load characteristics on the vehicle response was quantified and key factors were identified. Through a series of driving simulator tests, the identified differences in the vehicle response were evaluated regarding their significance on the subjective driver perception of cross-wind stability. Relevant criteria for the subjective driver assessment of the vehicle response were identified. As a consequence, a design method for the basic layout of passenger cars and chassis towards unsteady aerodynamic excitations was defined.     

自适应前照明系统道路最小可见度评估

自适应前照明系统(AFS)是一种通过光型改变来改善道路交通的智能灯具,其作为当今世界最先进的汽车照明系统,能够有效地降低驾驶者在夜晚行车的疲劳程度,从而明显提升夜晚行车的安全性。文章以高速路段驾驶状态为基准,比较了普通近光光型和高速近光光型,对其道路照明进行最小可见度性能分析,并得出装用AFS车辆夜间道路照明最小可见度的研究结论。     

车载以太网SOME/IP在信息娱乐系统的应用

随着汽车智能化和娱乐化的不断发展,传统CAN通讯已经无法满足车载娱乐系统对传输带宽的要求,迫切需求高带宽的新一代车载网络技术及架构。因此,车载以太网应运而生,其高传输速率能够满足现代汽车娱乐系统的音频、视频、云端等数据传输的要求。SOME/IP协议是车载以太网的重要应用层协议之一,掌握SOME/IP的应用方法对车载信息娱乐模块至关重要。     

汽车覆盖件试模调整问题

介绍了汽车覆盖件试模调整工艺和试模调整钳工与CAE/CAD/CAM/CAT的关系,以及高速雕刻机与压力机的精度及提高高速雕刻机加工精度的方法。对汽车覆盖件拉伸模、修边模(含冲孔)及翻边模(折边)等在试模调整工艺中出现的冲压件R角不良、回弹及翻边(折边)尺寸超差等问题,以及冲压生产操作性不良的情况进行了分析。指出了上述工艺问题的原因及现场整改需要调整钳工的直觉与现场试验来解决。     

橡胶元件在汽车悬架中的应用分析

介绍了橡胶元件在汽车悬架中的应用现状,分析了橡胶衬套力学特性的理论研究方法和试验技术,并对某汽车悬架橡胶衬套进行了有限元分析和试验验证。阐述了橡胶衬套对汽车平顺性、操纵稳定性及高频NVH特性的影响,并通过实例讨论了橡胶衬套对悬架运动学性能的作用和衬套刚度优化方法。指出,需进一步研究橡胶元件对汽车高频动态性能的影响。     

基于驾驶员在环的EPS试验台开发

汽车转向系统性能与汽车的操纵稳定性和舒适性有关,对汽车的行驶安全起着至关重要的作用。随着动力转向系统的发展,电动助力转向系统的优势逐渐突出。这里运用七自由度汽车模型,拟设计出一种基于驾驶员在环的转向测试试验台,将驾驶员操纵的油门踏板和转向信号实时采集,通过信号运算和汽车动力学模型实时仿真,实现转向力矩的模拟和车辆状态信息的输出,并可以快速进行EPS系统的开发验证。     

汽车行业的盈利能力将长期看好

通过对客车、重卡、零部件行业在国内外市的占有率及发展前景的分析，得出了客车行业世界级的企业正在成长；重卡行来将迎来新一轮高速增长期；零部件行业的国际化环境下部分企业盈利蕴含着显著的提升机会的结论。     

半主动悬架模糊控制仿真

为缓和路面传递给车身的冲击,改善汽车行驶的平顺性和操作稳定性,文章建立了二自由度1／4车体半主动悬架非线性动力学模型,利用MATLAB模糊逻辑控制工具箱设计半主动悬架的模糊控制器,通过运用MATLAB／SIMULINK,对悬架系统进行了仿真分析。结果表明,该控制方法能有效地降低车身垂直加速度、悬架的动挠度和车轮动载荷,提高了汽车的平顺性和操纵稳定性。