基于空氣動(dòng)力學(xué)的汽車行駛安全性研究.pdf

1、汽車空氣動(dòng)力特性是汽車的重要性能，側(cè)風(fēng)狀態(tài)下的行駛穩(wěn)定性是汽車空氣動(dòng)力特性的一個(gè)重要組成部分。在行駛過(guò)程中，汽車的操縱特性總是難免要受到側(cè)風(fēng)的影響。隨著側(cè)風(fēng)的增強(qiáng)和橫擺角的變大以及汽車行駛速度的增大，汽車的行駛安全性會(huì)受到極大的威脅。并且當(dāng)今汽車輕量化趨勢(shì)使得汽車的側(cè)風(fēng)敏感性問(wèn)題顯得越來(lái)越重要。 針對(duì)以上問(wèn)題，依托西華大學(xué)機(jī)動(dòng)車司法鑒定所，利用事故汽車鑒定積累的典型案例，從各型汽車不同的車身空氣動(dòng)力學(xué)特性入手，對(duì)高速行駛的汽車的

2、主動(dòng)安全性進(jìn)行基于空氣動(dòng)力學(xué)特性的研究。該課題的研究結(jié)論能為汽車安全性設(shè)計(jì)技術(shù)提供重要的參考，還可運(yùn)用到交通安全教育和控制系統(tǒng)中，對(duì)于正確控制交通流，合理控制行駛車速，減少交通事故，保障交通安全具有重要的意義。 在研究側(cè)風(fēng)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，通常需要采用專用實(shí)驗(yàn)設(shè)備才能測(cè)出汽車所受到的力和力矩，但是僅靠這些力和力矩的數(shù)據(jù)也很難對(duì)車身周圍的流場(chǎng)有全面清楚地認(rèn)識(shí)，并且不容易確定車身上產(chǎn)生這些空氣動(dòng)力載荷的確切區(qū)域，常常難以解釋側(cè)風(fēng)作用下

3、汽車所受的力和力矩的變化。應(yīng)用汽車外流場(chǎng)數(shù)值模擬的方法研究側(cè)風(fēng)作用下汽車周圍流場(chǎng)的形成機(jī)理與特點(diǎn)，可以直觀的認(rèn)識(shí)流場(chǎng)各處速度、壓力分布，分離和渦流的產(chǎn)生及發(fā)展，對(duì)于深入分析側(cè)風(fēng)特性具有重要的意義。 本文應(yīng)用國(guó)內(nèi)外廣泛采用的合成風(fēng)的方法模擬側(cè)風(fēng)作用下的汽車外流場(chǎng)。合成風(fēng)的方法是將模擬汽車行駛的正前方來(lái)流與垂直于車身縱向?qū)ΨQ面的側(cè)風(fēng)合成一股氣流。計(jì)算網(wǎng)格采用四面體、六面體混合網(wǎng)格方案。 接下來(lái)根據(jù)模擬結(jié)果對(duì)車身周圍流場(chǎng)進(jìn)行了

4、分析，并根據(jù)車身外流場(chǎng)不同位置截面上的速度和壓力等物理量的分布與變化情況，定性的分析了轎車受到側(cè)風(fēng)作用時(shí)側(cè)向力和升力發(fā)生相應(yīng)變化的原因，并重點(diǎn)結(jié)合GB7258標(biāo)準(zhǔn)，從氣動(dòng)升力入手，對(duì)模型車高速行駛時(shí)的行駛安全性進(jìn)行了定量分析。 得出的主要結(jié)論是： 當(dāng)車速和側(cè)風(fēng)大小恒定時(shí)，氣動(dòng)側(cè)向力和氣動(dòng)升力都明顯地隨著側(cè)風(fēng)橫擺角的增大而增大。 當(dāng)車速和側(cè)風(fēng)橫擺角恒定時(shí)，氣動(dòng)側(cè)向力和氣動(dòng)升力都明顯地隨著側(cè)風(fēng)的增強(qiáng)而增大。