基于保征變形技術(shù)的房車(chē)外形優(yōu)化方法.pdf

1、空氣動(dòng)力學(xué)在汽車(chē)發(fā)展的過(guò)程中起關(guān)鍵作用，在能源、交通和環(huán)保等領(lǐng)域也發(fā)揮著重要用途。汽車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及穩(wěn)定性受汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)特性的直接影響。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)轎車(chē)和卡車(chē)的節(jié)能減排比較重視，對(duì)房車(chē)風(fēng)阻系數(shù)的研究卻相對(duì)較少。由于房車(chē)對(duì)體積有較大要求，所以其體型比較粗糙而且迎風(fēng)面積也大，從而導(dǎo)致空氣動(dòng)力學(xué)性能較差，氣動(dòng)阻力增大，與此同時(shí)，升力和縱傾力矩對(duì)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的影響也是不可忽視的。另外，隨著我國(guó)的房車(chē)發(fā)展，其外形變化也呈多樣性，因此考慮

2、在改變房車(chē)外形的同時(shí)需要滿(mǎn)足房車(chē)審美觀，如某些重要特征的完整性。由此可見(jiàn)，通過(guò)保征變形方法改變房車(chē)外形來(lái)研究空氣動(dòng)力特性具有重要意義。
　　考慮以上原因，本文主要工作有:首先運(yùn)用逆向工程，通過(guò)ATOS三維掃描儀測(cè)定點(diǎn)云數(shù)據(jù)，CATIA逆向建模得到房車(chē)CAD模型。然后進(jìn)行數(shù)值仿真，分析結(jié)果得到所需要變形的位置。由于傳統(tǒng)汽車(chē)外流場(chǎng)研究為建立數(shù)模、劃分網(wǎng)格、邊界處理以及計(jì)算模型，若造型改造需要迭代以上步驟，需要較長(zhǎng)時(shí)間，因此運(yùn)用網(wǎng)格變形

3、軟件省去劃分網(wǎng)格的時(shí)間。在改變房車(chē)外形的同時(shí)利用“最小剛體位移法”保持局部的設(shè)計(jì)特征來(lái)確保房車(chē)車(chē)頭特征線(xiàn)的不變性。在ISIGHT平臺(tái)上集成SCULPTOR,ICEM以及FLUENT軟件構(gòu)建一套有效的流程完成DOE試驗(yàn)以獲取樣本數(shù)據(jù)。本文選取阻力、升力以及側(cè)向力系數(shù)為優(yōu)化目標(biāo)，利用近似模型進(jìn)行優(yōu)化，得到較好的優(yōu)化結(jié)果。
　　在整個(gè)優(yōu)化過(guò)程中，解決了迭代周期長(zhǎng)問(wèn)題的同時(shí)也保持了房車(chē)部分位置特征的不變性。通過(guò)計(jì)算仿真驗(yàn)證了該方法的正確與