客車(chē)車(chē)身數(shù)值建模和周?chē)鲌?chǎng)的空間離散化及模型風(fēng)洞試驗(yàn)研究.pdf

1、該課題主要在客車(chē)車(chē)身表面數(shù)值模型建立、客車(chē)周?chē)鲌?chǎng)有限元數(shù)值模擬的空間離散化和客車(chē)模型風(fēng)洞試驗(yàn)三方面進(jìn)行了研究.客車(chē)車(chē)身表面數(shù)值模型建立是客車(chē)造型和客車(chē)流場(chǎng)數(shù)值模擬空間離散化的基礎(chǔ).課題設(shè)計(jì)制作了1:5風(fēng)洞試驗(yàn)用國(guó)產(chǎn)客車(chē)木質(zhì)模型,利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)模型表面進(jìn)行了測(cè)量.測(cè)量中探討了"網(wǎng)絡(luò)預(yù)先標(biāo)識(shí)法"和"觸點(diǎn)初坐標(biāo)調(diào)整法"等測(cè)量手段,經(jīng)實(shí)際測(cè)量應(yīng)用表明,這些方法簡(jiǎn)便有效.該研究依據(jù)逆向工程理論,通過(guò)編制三坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)與UG軟件的接口,將測(cè)量

2、數(shù)據(jù)讀入U(xiǎn)G,利用UG強(qiáng)大的自由曲面造型功能建立了適合于描述客車(chē)表面的數(shù)值模型.客車(chē)周?chē)鲌?chǎng)三維流數(shù)值模擬的空間離散化研究實(shí)現(xiàn)了由車(chē)身外表面離散點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件自動(dòng)剖分生成單元、節(jié)點(diǎn)和邊界是條件的方法.在單元剖分中,使用"射線定比單元剖分法"進(jìn)行單元網(wǎng)格密度控制.對(duì)于三維單元的節(jié)點(diǎn)編號(hào)優(yōu)化工作,使用"最小節(jié)點(diǎn)數(shù)方向推進(jìn)法",實(shí)踐表明使用該法的節(jié)點(diǎn)優(yōu)化效果十分明顯.該研究在Windows98平臺(tái)上編制了客車(chē)周?chē)鲌?chǎng)三維湍流有限元數(shù)值模擬的空

3、間離散化程序,初步完整地實(shí)現(xiàn)了有限元前處理的各項(xiàng)主要工作.程序?qū)嶋H運(yùn)行表明,這些方法可行有效.為客車(chē)周?chē)鲌?chǎng)三維湍流數(shù)值模擬提供對(duì)比數(shù)據(jù),該課題還利用航空風(fēng)洞進(jìn)行了客車(chē)模型風(fēng)洞試驗(yàn),完整地測(cè)量了氣動(dòng)六分力和車(chē)身表面壓力分布,并進(jìn)行了流態(tài)顯示試驗(yàn).空氣阻力試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明,模型的空氣阻力系數(shù)為0.539.前圍與車(chē)頂?shù)倪^(guò)渡由較小圓角變?yōu)檩^大圓角的試驗(yàn)分析表明,空氣阻力系數(shù)可以降低23.30％.表面壓力分布數(shù)據(jù)的分析表明,試驗(yàn)用客車(chē)前置發(fā)動(dòng)機(jī)