不同角度侧风状态下油罐车的气动特性仿真研究

在高速长途运输中油罐车受侧风影响易出现侧翻等交通事故。文中采用横摆模型法建立不同角度侧风状态下油罐车车身外流场,并进行数值计算,得到油罐车气动特性随侧风角度变化的规律,即随着侧风角度的变化,油罐车受到的侧向力、升力和侧倾力矩、横摆力矩、纵倾力矩明显增大,阻力先增后减;当侧风角度大于60°后升力系数、侧向力系数均较高,说明此时油罐车高速行驶存在较高的危险性。     

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。     

车身简化模型中A-立柱和后视镜风噪的试验研究

为研究车身A柱和后视镜的风噪,建立汽车简化模型。基于气动声学风洞试验,设计了外形配置不同的5种模型。以A计权声压级和语音清晰度为评价指标,对侧窗外表面、远场和车内风噪展开对比分析。结果表明:A柱涡区域内高频风噪衰减较快;方形A柱对后视镜风噪具有明显掩蔽作用;后视镜风噪中存在压力级峰值,对应特征频率随风速升高而增加;随风速升高,各模型车窗、远场和车内风噪均明显增加;偏航时,车窗风噪在全频段内表现出迎风侧降低、背风侧升高的趋势,远场风噪与车内风噪在不同频段展现相同趋势。     

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。     

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。     

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。     

汽车纵向加速度运动模型分析研究

为分析汽车行驶时的纵向加速度变化情况及影响因素,运用七自由度汽车振动模型分析了前、后车轮和车身不同方向的振动受力情况,再根据路面不平度模型的空间频率功率谱密度和时间频率功率谱密度分析,结果表明,汽车在三级公路-E级路面以60 Km/h的速度行驶时,车身加速度跳动范围最大,最大值为5.92 m/s2。研究的内容和方向,为汽车运动学和汽车平顺性的研究及优化设计提供一定理论依据。     

汽车风窗玻璃外流场特性及其对雨滴运动影响的研究

本文中对风窗玻璃的外流场特性进行数值仿真,以揭示其对雨滴运动的影响。首先,采用标准k-ε湍流模型,构建风窗玻璃模型的计算域,并生成网格控制域。设定边界条件,重点区域采用控制混合网格,建立风窗玻璃外流场的气流模型。然后,运用COMSOL Multiphysics计算流体力学软件对气流模型进行数值仿真,分析风窗玻璃外表面的压力分布特性和附着气流速度场特性。实验结果表明,数值仿真的风窗玻璃表面附着气流特性与实验结果基本一致,验证了所建立模型的有效性。接着,采用控制变量法对气流速度和风窗玻璃倾角对流场特性的影响进行仿真。结果表明,改变气流速度只对表面压力和附着气流流速的数值产生影响,不影响风窗玻璃表面压力分布规律和附着气流的流向规律。改变风窗玻璃倾角对外流场特性影响较大,随着风窗玻璃倾角的减小,附着气流的整体流速趋于均匀。最后,研究了不同气流速度对雨滴运动的影响,这对雨滴运动的控制具有重要的参考价值和指导意义。     

某轿车车身外流场空气动力学研究

以某款轿车车身为研究对象,对该款轿车进行数值模拟计算,得到该轿车的压力云图、速度矢量图、湍流动能分布图和空气阻力系数。计算结果反映了该款轿车外流场的气动特性,较好地模拟了车身表面分离流的运动情况;得到该模型空气阻力系数为0.317,与实际车型数据基本吻合。借助正交实验法,对影响外流场性能的因素进行了优化,得到较好的结果,即:前部上翘角为12°,前风窗角为27°,后风窗角为28°,尾部上翘角为13°,可为今后研究提供理论参考。     

高速流固耦合效应下车窗密封机理建模与分析EI北大核心CSCD

高速工况下车身受强烈流固耦合作用,车窗玻璃与导槽密封条位置发生变化而产生泄露噪声。采用SST湍流模型研究整车外流场,将车身整体所受外流场风压映射为车窗局部外载荷。将车窗导槽非线性密封约束简化为弹性支撑,来研究高速工况下车窗密封作用机理。结果表明,迎风车窗主要受正压作用,发生较小翘曲,而背风车窗受较大负压作用,外侧密封条唇边被完全压紧。通过该模型可实现流固耦合效应下车窗密封性能的定量分析,提高车窗密封系统的高速静音性设计水平。     

高速流固耦合效应下车窗密封机理建模与分析

高速工况下车身受强烈流固耦合作用,车窗玻璃与导槽密封条位置发生变化而产生泄露噪声。采用SST湍流模型研究整车外流场,将车身整体所受外流场风压映射为车窗局部外载荷。将车窗导槽非线性密封约束简化为弹性支撑,来研究高速工况下车窗密封作用机理。结果表明,迎风车窗主要受正压作用,发生较小翘曲,而背风车窗受较大负压作用,外侧密封条唇边被完全压紧。通过该模型可实现流固耦合效应下车窗密封性能的定量分析,提高车窗密封系统的高速静音性设计水平。     

1400m跨径钢箱梁斜拉桥方案颤振控制气动措施试验研究

为寻找合理可行的颤振控制气动措施,使超千米跨径斜拉桥的颤振临界风速超过80m/s,以主跨1 400 m的钢箱梁斜拉桥设计方案为背景,通过节段模型风洞试验对中央稳定板、中央开槽、悬臂水平分离板、风嘴锐化等各种超千米斜拉桥颤振控制气动措施的效果进行了研究.研究表明:1.5 m悬臂水平分离板加40°锐化风嘴角的颤振控制组合气动措施,能够显著改善桥梁的颤振性能、实现颤振临界风速不低于80 m/s的目标;从颤振稳定性角度验证了1 400 m斜拉桥方案的可行性;超千米斜拉桥的颤振稳定性的富余度往往不高,设计必须考虑斜风效应的不利影响.     

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。     

汽车前风挡饰条对风噪的影响分析

为了研究汽车在高速行驶中前风挡饰条结构对汽车风噪性能的影响,运用PowerFLOW、PowerACOUSTICS对某车型安装槽型饰条、实心饰条、不安装饰条3种条件下风噪性能进行计算分析,并分别对装配10 mm、20 mm、30 mm、40 mm前风挡饰条宽度的车型分析,研究饰条结构和宽度对汽车风噪的影响。分析结果表明,汽车的前风挡饰条可以减缓气流对A柱的冲击,降低涡流强度,从而降低风噪噪声源强度,改善汽车的风噪性能;实心形式的前风挡饰条对汽车风噪性能改善最明显;宽度为30 mm左右的实心饰条对汽车的风噪最有利。     

移动荷载下反h桩陡坡路基结构时程响应分析

试验以阿拉山口市温泉县G30公路建设项目为依托，通过数值模拟方法，建立设置反h型桩的陡坡路基典型数值模型。研究在车辆行驶过程中对陡坡路基造成的影响因素，其中主要分析了在不同车辆行驶速度、载荷及数量对陡坡的影响。通过ABAQUS有限元试验，结果表明：一辆空载汽车以20 m/s的行驶速度行驶下对陡坡路基的影响效果最小，陡坡路基所受应力应变及加速度均处于最小；当三辆满载汽车以28 m/s的行驶速度在该段路面行驶时，汽车对陡坡路基造成的的应力应变及加速度最大，同时将会对陡坡路基的稳定性产生较大的影响。     

基于CFD的尾翼对汽车稳定性数值分析

文章以一种常见轿跑车为分析对象,采用CFD计算方法对高速行驶过程中的汽车进行三维数值模拟,对车体加设尾翼装置前后的外流场进行了分析研究。考察了尾翼装置对汽车空气动力特性的影响,为实际生产提供一种高效设计手段。通过分析发现加装汽车尾翼装置可以增加车体表面压力加大车轮对地面的附着力,同时改变汽车尾部流场,降低了尾部因气流回旋造成的升力。虽然安装尾翼装置后汽车能耗会在一定程度上增加,但是可以大大提高汽车的行驶稳定性。     

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。     

电动客车外流场的数值模拟

采用CFD方法对电动客车的三维绕流外流场进行数值模拟,得到车身表面的压力分布以及气流的速度场分布,计算车身的气动阻力系数,并提出建议。     

基于Fluent的赛车翼板外流场设计与仿真

空气动力学仿真在赛车翼板外流场设计中至关重要。利用ProE绘制三维赛车模型,Fluent对赛车的外流场进行空气动力学仿真。设计空气动力学套件,并对安装空气动力学套件后的赛车模型进行空气动力学仿真。对比仿真结果显示,前翼和尾翼安装后,赛车气动升力变为负值,赛车高速行驶及快速过弯性能有所提升,驾驶体验得以改善。所安装的前翼有利于侧舱气流状况的改善,提高水箱的散热性能;尾翼可有效减少湍流动能,使涡流阻力减小。     

非稳态侧风条件下车辆气动特性研究

为揭示车辆在侧风下的气动特性,通过编写用户自定义函数(UDF)实现来流方向按正弦函数规律变化,模拟了车辆的非稳态侧风工况。计算结果表明:通过UDF连续改变来流方向的方法可实现对车辆非稳态侧风的模拟;非稳态侧风中,尾部流场结构和车身表面气流分离位置的变化,以及车身上、下部的速度差是气动力波动的主要原因。对不同尾部造型车辆的气动特性研究表明,尾部造型对车顶负压区范围的影响是气动升力差异较大的主要原因。