基于Star-CCM＋二次开发的整车外流场数值模拟

整车外流场分析已经成为轿车开发中评价气动阻力与升力等指标的快速手段。通过Star-CCM＋软件的二次开发,把整车外流场分析程序化,可以提高整车外流场分析的工作效率、计算精度与结果一致性。程序应用于某开发阶段车型的外流场分析。     

基于CFD的车身外流场数值模拟研究

计算流体动力学（CFD）技术应用到汽车外流场数值模拟计算中,克服了风洞试验的局限性,但存在着模拟方法不规范、精度较低、评价指标与维度也不明确等问题。文章面向车身外流场数值模拟的全环节,针对某车型汽车初步造型面（CAS）外流场模拟技术进行了梳理与分析,首先通过前处理软件对外CAS进行几何清理,搭建外CAS仿真模型,然后基于有限元软件STAR-CCM+进行汽车外流场CFD数值模拟技术,最后根据有限元仿真分析方法,得出汽车外CAS三维速度场、压力场和流线图,从而实现对车身周围流场分布、主要分离区域及空气阻力系数的计算与分析。文中的模拟分析与评价方法对整车开发前期提供了一定的参考作用、指导意义及价值。     

汽车后视镜区域瞬态流场及气动噪声数值仿真

通过分离涡模拟(DES)进行整车外流场的三维瞬态仿真,得到车身表面压力脉动,并采用FW-H声学模型对气动噪声进行仿真分析。通过与类后视镜气动噪声试验数据相比较,验证了仿真的准确性。对有、无后视镜工况下,后视镜区域瞬态流场、车身表面压力脉动、侧窗监测点声压级进行比较,揭示了后视镜区域气动噪声产生机理,为降低汽车气动噪声提供技术支持。     

汽车后视镜气动噪声优化研究

针对某车型外后视镜气动噪声问题,提出了一种基于车外流场计算的气动噪声快速优化方法,并进行了相应的试验验证。在非定常数值模拟中,采用分离涡模拟与计算气动声学相结合的方法,对后视镜侧窗表面气动噪声进行了分析。结果表明,优化后侧窗表面气动噪声源强度在各频段明显减弱,各监测点声压级降低。道路试验验证结果表明,优化后各频段车内噪声也明显改善,后视镜气动噪声问题消失。实车道路测试结果表明,基于外流场数值模拟的气动噪声优化方法可行、合理,外流场数值模拟可为造型初期车内气动噪声优化提供有效指导,降低车型开发成本与周期。     

轿车外流场及气动噪声的建模与仿真

汽车高速运行时会产生空气动力学噪声,这对汽车乘坐的舒适性、车内乘客的相互交流都会有十分不利的影响。通过CFD手段,采用大涡模拟方法和Lighthill理论,对汽车外流场进行了计算和声学分析。结果表明,CFD不仅可以提供该车气动噪声特性,而且指出前挡风玻璃与车顶连接处、后视镜的造型、车门把手存在优化可能,这为进一步降低该车的风噪提供方向性指导。     

直背式轿车外流场数值模拟精度的研究

以简化的直背式轿车模型为研究对象,以商用计算流体力学软件STAR-CD为工具,应用不同的湍流模型和离散格式对轿车外流场进行了数值模拟,通过与试验结果的对比,研究了湍流模型和离散格式对直背式轿车外流场数值计算精度的影响,同时对SIMPLE算法及其两种修正方法PISO和SIMPISO算法的计算精度进行了比较。结果表明,高雷诺数Spalart-Allmaras模型和QUICK格式最适合汽车外流场的计算,采用SIMPISO算法的计算精度最高。     

汽车流场数值模拟

对某项目轿车进行了数值模拟，介绍了汽车形体外流场的模拟原理和步骤，得到了整车的流场结构和尾流场的涡系结构，成功地模拟了气流分离和拖拽涡现象。在数值模拟基础上，对流场气流的横纵向流动状况、尾部涡系结构．气流分离机理以及拖拽涡的形成与发展机理作了详细分析与讨论。     

旋转车轮对汽车外部复杂流场的影响

车轮影响着整个汽车的外流场特性,车体周围的流场由于旋转车轮的存在而复杂化。通过对带有车轮的汽车模型进行数值模拟计算．比较无车轮、静止车轮和旋转车轮的计算结果,得到旋转车轮对汽车的尾涡结构、气动阻力和气动升力有重要影响。车轮在汽车外部复杂流场的数值计算中不能被忽略。     

轮胎花纹对整车气动特性影响的等效方法研究

本文基于LBM方法,首先计算了旋转条件下具有详细花纹外形的车轮的气动特性,然后将轮胎花纹简化为纵向沟槽,利用不同表面粗糙度系数值等效详细花纹外形的气动效应,计算旋转条件下的外形简化车轮的瞬态外流场特性。对比分析了两种外形车轮的流场分布特性和气动力发展结果,以及表面粗糙度系数值对气动特性的影响,获得了能够准确反映详细车轮花纹气动效应的表面粗糙度系数值,据此对整车瞬态外流场进行了数值计算,将结果与风洞实验值进行对比,一致性较好并且计算精度较高。该方法确定了较为合理的等效表面粗糙度系数值,对车轮旋转条件下的整车瞬态空气动力特性进行了较为准确的模拟,简化了处理轮胎详细几何的复杂程度,计算效率得到提高。     

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。     

高速公路声屏障效果测试及设计方法的探讨

测试合界高速公路某段穿越居民区的声压级变化与声屏障的降噪效果。通过测试结果探讨声屏障效果的影响因素,并提出相应的设计方法。     

路基沉降对涵管破裂的影响分析

通过对 10 9线k182 65 4管涵受力分析和补强法处理 ,提出在高填方路段尽可能避免采用管式结构的建议。     

高速公路地名标志存在的问题的探讨及其相应解决方案

高速公路交通标志系统中的地名标志发挥着直接传递道路使用者所需求的地点名称、方向及距离等主要信息的作用,对于突出高速公路的特色,体现其建设水平,为道路使用者提供一个安全、全面的交通环境具有重要意义。提出了地名标志设计的总体原则,并结合广西区高速公路网交通标志牌优化研究项目中的调研情况,就调研中发现地名标志存在的一些典型问题,提出了具体解决方案。     

诱增交通量对公路建设项目效益影响研究

目前诱增交通量产生的经济效益在公路建设项目经济评价中常被忽略,但其产生效益对全面评价项目效益至关重要。分析了诱增交通量产生效益的机理,并给出了其可具操作性的效益计算模型。     

石油勘探现场洒水车取力器的选型研究

随着人们对环境要求的不断提高,石油勘探过程对洒水车的要求越来越多,文章通过对水泵、取力器、汽车发动机的匹配计算分析和用户使用状态分析,提出了石油勘探现场洒水车用取力器的选型原则,也指出了影响洒水车工作可靠性的因素和降低故障率的方法。     

停放对PEMFC性能特性的影响研究

本文中对两个连续运行后的质子交换膜燃料电池堆进行停放实验,以研究不同方式的停放对电池性能的影响。结果表明,在连续运行后进行短时间的停放对于电池性能具有恢复作用;而长期停放则会导致电池性能下降并出现显著的片间性能差异,采用密封措施可缓解这种现象,但仍难以避免不可恢复的性能衰减。停机后对电池进行快速放电对性能产生的效果相当于短期停放。     

双转子电机驱动系统对电动汽车操纵稳定性的影响研究

对电动汽车用双转子电机驱动系统进行简化建模,利用8自由度整车模型,通过仿真高速加速工况和低速加速工况,针对前驱和后驱车型双转子电机中内、外转子转动惯量不均衡对整车操纵稳定性的影响进行了分析。提出利用交叉四驱方式减少此种转动惯量不均衡造成的不良影响。仿真分析表明,四驱车型较前驱和后驱车型侧向稳定性显著提高。     

桥面加固中钢纤维混凝土的应用研究

通过对破损桥面修复过程的钢纤维混凝土配合比设计研究,分析了钢纤维混凝土在加固工程中的配合比计算和质量控制手段,提高了破损桥面在修复后的耐磨损、抗疲劳、延性和韧性等性能。     

齿轮精度对变速器传动效率的影响研究

变速器作为传动系统的重要组成部分,提升其传动效率可改善传动系统的整体效率。本文以某5档手动变速器为研究对象,通过台架试验研究不同工况下齿轮精度对变速器传动效率的影响。结果表明,采用磨齿工艺的高精度齿轮的变速器的传动效率有明显提升。     

基于矿物学角度评价道路的抗滑耐久性

为了研究道路表面抗滑性能,选取了由不同结构矿物所组成的4组花岗岩集料进行试验.将4组集料放置在试验板上,分别采用石英粉和石英砂作为磨光剂,运用德国亚琛工业大学研发的磨光试验机进行磨光试验.每阶段磨光之后,分别用英摆式摩擦系数测定仪(SRT)和动态摩擦试验机(PWS)测试这些试件表面的摩擦系数.通过比较试件表面的磨蚀情况,得出集料中矿物组成和晶体大小对磨光能力和集料摩擦系数抗衰减性能的影响.进而提出一种用来评价道路工程中集料的长期抗滑性能的新方法.