基于空气动力学的轿车外形设计

随着科学技术的飞速发展,汽车的设计也不断的发生着变化,新设计、新理念层出不穷.世界各国的设计师都充分发挥他们自身的灵感,对汽车的外形进行各种有趣的设计,力求带给消费者更好的驾驶体验,而汽车的外形也随着时代的变化发生着各种变化.     

不同尾翼两厢轿车的气动特性数值模拟

为了研究尾翼对汽车气动性能的影响,建立两厢轿车简化后的三维模型,为其设计了三种造型不同的汽车尾翼.使用商业的CFD软件--ANSYS Fluent,对安装了三种不同尾翼的两厢轿车的外部流场进行三维空气动力学数值模拟.文中综合造型、动力性、经济性、稳定性对结果进行对比,分析安装这三种尾翼时两厢轿车的空气动力学特性差异以及...     

基于空气动力学的车身改进设计

以奥迪TT轿车为例,依据空气动力学理论,运用相关有限元软件对原始车身进行风洞试验仿真分析.从中发现不足之处,进而提出改进方案,以降低车身的空气阻力系数.经对改进后的车身再次进行仿真分析,验证了改进方案的准确性和稳定性.     

基于动力学理论的轿车悬架参数优化

为提高麦弗逊式独立悬架设计效率,解决悬架的参数对悬架稳定性产生的不良影响,针对某轿车麦弗逊前悬架,应用动力学理论建立轿车的1/4悬架模型,进行车轮随机激励的跳动仿真,验证模型的准确性,然后分别对悬架弹簧刚度、阻尼、前束角、前轮外倾角和主销后倾角进行优化,研究结果表明,该悬架布置方案的优化较好地解决了模型的不合理性.     

基于试验设计分析方法的轻卡车身结构优化

科学技术的发展和人们生活观念的不断进步,给汽车行业的发展带来了前所未有的机遇和挑战.DOE技术由于其诸多的优点在工程技术研究各领域的应用日趋广泛.以提高车身的模态频率和实现车身的轻量化为目标,将DOE分析方法引入到车身板厚参数的优化中,得到可行的优化方案,车身的第一阶模态频率提高了16 %,车身的质量减少了8 kg.     

尾翼气动弹性抖振模型设计与抖振试验研究

针对尾翼非升力型抖振问题,提出尾翼非升力型抖振试验气动弹性模型设计的经验性原则和一种实用的非升力型抖振特性指标。设计制作了某机尾翼气动弹性抖振模型,进行了不同俯仰角和偏航角下的风洞试验。风洞试验结果表明随着机身俯仰角的增加尾翼振动响应没有突变现象发生,偏航角的改变对尾翼振动响应变化趋势影响不大。     

基于ANSYS的轿车副车架动力学拓扑优化

以上海大众某车型的前副车架为研究对象,建立了副车架的有限元模型,通过ANSYS进行自由模态试验．验证了模型的准确性;对副车架进行频率拓扑优化。根据得到的拓扑密度云图对副车架模型进行了参数优化。模态分析计算的结果表明优化后副车架的振型与原模型保持一致,低阶固有频率有显著提升,固有频率得到了优化。     

某轿车车身正面碰撞安全性能优化

针对"汽车车身安全性能指标改进"的项目要求,利用有限元碰撞仿真技术,通过田口方法(DOE)和自动型面优化方法(morph)分析正面碰撞中车身结构存在的问题,完成结构优化,达到改进车身安全性能的目的。通过此方法可为解决车身的碰撞安全性能提供参考,提高工作效率。     

发电风车尾翼转向机构的设计

针对某教学单位发电风车的转向运动不平稳,定位不精准,振动噪音过大等问题,设计了一种带有半月形平衡板和滑轮支撑的联合作用机构,整个转向机构能承载更大的重量,并且运行更加平稳流畅。加装贯穿式螺栓轴,更有利于整个机构的拆装与维护。     

静气动弹性影响下带小翼汽车尾翼的设计与优化

翼尖小翼能利用机翼翼尖产生的三维绕流为机翼提供额外的升力和前进的推力,其独特的作用机理同样适合用在汽车尾翼上。由于汽车的尾部流场与航空器有较大差别,使传统的航空器翼型很难满足汽车用翼尖小翼的设计需求,同时翼尖小翼的附加会使尾翼翼面因额外的弹性变形而产生新的气动载荷分布,这就需要对车用翼尖小翼进行设计和优化。首先,利用准均匀B样条曲线来拟合翼型,再对拟合的翼型进行小翼的三维参数化建模,最后,使用双向流固耦合的分析方法来考虑静气动弹性对附加了小翼的汽车尾翼的实际影响,并在三维流场中通过数值仿真的手段对小翼翼型及其形状参数进行优化设计。最优样本进行了风洞试验验证和比较,结果说明仿真具有较高的模拟精度,同时风洞试验与数值仿真的结果表明:翼尖小翼通过优化设计能为安装有普通尾翼的汽车带来额外下压力的同时减小其气动阻力;相较于刚性翼,考虑静气动弹性的新型尾翼,其最优解集有使汽车模型的升力系数增加而阻力系数减小的趋势。     

基于数值仿真的离心风机叶片优化设计

为了提高离心风机的效率,提出一种基于CFD数值模拟仿真分析的优化设计方法,首先对离心风机内部流场进行数值模拟,然后根据数值模拟获得的风机性能数值进行优化设计。以9-26-10D型离心风机为研究对象,改变叶片相关参数,通过数值模拟计算与分析可得到:当风机的流量在19 000 m3/h附近时,效率较高;将离心风机的叶片数量更改为18片,与16叶片数的原始模型相比,在流量为19 000 m3/h处,风机的全压提高了130.70 Pa,效率提高了1.75%;将离心风机的叶片圆弧半径更改为112.5 mm时,与125 mm半径的原始模型相比,在流量为19 000 m3/h处,风机的全压提高了429.33 Pa,效率提高了5.77%。结果表明:这种方法可以对离心风机叶片进行优化设计。     

基于均匀设计法的水压致裂模拟试验优化研究

水压致裂技术作为一种绝对应力测量方法广泛地运用在原地应力测量领域,在其测量过程中影响岩石破裂值的流体力学影响因素主要是压裂液的注液速率、黏度和密度等,因此应开展流体力学影响因素的室内模拟试验,定量分析各因素对于原地应力测量准确度的影响。由于因素数量较多且该试验对于岩芯试块为破坏性试验,因此试验设计较为复杂且次数较多,全面试验或正交试验方案将严重影响试验实际操作和试验效果。本文在理论分析流体力学因素对于裂缝扩展和破裂压力影响基础上,提出一种基于混合水平均匀设计方法的水压致裂模拟试验优化方案,根据压裂液的注液速率、黏度和密度等影响因素及其参数值（水平数）构建均匀试验设计方案,利用DPS数据处理软件获取最优混合水平的均匀设计表,然后根据最优均匀设计表选择不同流体力学参数的典型点进行试验。最后将试验结果与部分全面试验结果进行对比分析,证明优化试验的岩石破裂值均处于全面试验测量区间内,印证了不同流体力学因素对于岩石破裂值的影响效应。本文中优化算法试验方案通过较少的试验次数简化了试验流程,试验次数仅为正交试验的四分之一,因此显著提高了水压致裂多影响因素模拟试验效率,对于后续建立不同流体力学影响因素的破裂压力修正公式与补偿模型提供了一种快速有效的试验方法,对原地应力进一步精确测算具有一定的积极意义。     

基于代理模型的储煤仓三心圆柱面屋盖气动外形优化研究

以储煤仓三心圆柱面屋盖为研究对象,采用kriging代理模型对屋盖结构的气动外形进行优化研究.首先,选用标准k-ε、RNG k-ε和SST k-ω三种湍流模型对三心圆柱面屋盖的绕流特性进行数值模拟,并与风洞试验数据进行对比.其次,分别以屋盖表面负压峰值最小以及竖向位移绝对值最小为优化目标,对三心圆柱面屋盖中间圆弧的半径...     

电动客车外形设计与外流场数值模拟

针对电动汽车的特点 ,提出了旨在减小客车车身阻力系数的外形设计方案 ;并运用 Fluent软件对客车车身外围流场进行了数值模拟 ,得到了客车的空气动力特征和流场细节 ,为获得最佳的空气动力性的客车设计提供了直观依据     

基于性能预测的主油泵优化设计

主油泵是汽轮机组的供油系统中重要设备之一。对这类主油泵研制若采用传统以模型试验为主的研究开发过程,不仅成本高和周期长,而且对其流体动力性能的优化并不十分有效。本文介绍采用以全流道三维粘性流场数值模拟为基础进行性能预测的优化设计方法,通过数值试验取代传统模型试验来实现主油泵的优化设计技术。通过对引进的600MW汽轮机组配套的主油泵进行全流道三维流场数值模拟及性能预测,并与试验结果进行对比分析,验证了基于多工况流场数值模拟的性能预测技术的可靠性。结合国内大型汽轮机组配套的主油泵优化和自主创新工程需要,以某300MW汽轮机组配套的主油泵改造为具体对象进行优化设计,使其性能得到了很大的提高,进一步证明文中提出方法的可行性和可靠性。     

某轿车气动特性的CFD分析及优化

以一轿车模型为研究对象,采用CFD仿真的方法,对其车身表面压力分布和车身周围气流状况进行了深入地分析和研究,阐明了轿车气动阻力产生的原因.为了实现对气动阻力的优化,结合全局优化方法和局部优化方法的优点,将迭代的思想引入局部优化方法中,通过迭代式的局部改型,保证了优化过程中气动阻力是一直降低的.结果表明,气动阻力系数由0.338降至0.317,降幅6.21%,取得了很好的效果.     

基于Kriging模型的某轿车前轮阻风板优化

将数值优化方法和CFD仿真结合,对某轿车前轮阻风板进行了优化.以前轮阻风板的高度和安装位置为变量,通过DOE拉丁试验方法选取了20组样本点.利用CFD仿真得到各样本点的响应值,由响应值建立Kriging近似模型.在验证了近似模型的可信度基础上,通过多岛遗传算法对近似模型进行全局寻优.优化结果表明:在不增大升力的前提下,前轮阻风板最多可将气动阻力由827.4 N降到792.4N,降幅为4.23%.若阻力、升力的权重分别设为0.85和0.15,气动阻力降为796.8 N,降幅为3.70%;气动升力降为382.6 N,降幅为6.55%.     

队列行驶车辆的空气动力特性

为了研究队列行驶时,车辆前后间距对队列行驶车辆气动特性的影响以及队列中车辆数目对气动阻力系数的影响,采用数值模拟方法分别对智能交通系统中队列行驶车辆11种不同情况下车辆的气动特性分别进行了研究。结果表明:队列行驶车辆随车间距离的缩短,阻力值降低。在固定间距下,随着队列中车辆数目的增加,平均阻力系数可降低20%—30%,阻力最低的车大致处于车队的中心位置。     

微型轴流风扇优化设计系统的设计实现

设计高性能的微型轴流风扇,同时降低设计成本、缩短设计周期,是轴流风扇研究的主要目标.采用孤立叶型法、计算流体动力学技术和遗传算法相结合的策略,构建微型轴流风扇优化设计系统.该系统采用面向对象的设计方法和模块化的构造方法,采用C++及Open GRIP语言编写,并提供开放式接口,使系统易于完善和扩充.在此系统下可以实现微...