基于CFD技术的赛车气动特性仿真与分析

赛车的车身造型对其空气阻力、操纵稳定性、加速性及燃油经济性等性能有着很大的影响。运用CATIA软件根据FSEC赛车规则对车身进行造型设计,并利用CFD技术建立其外流场模型进行数值模拟分析,获得其压力云图、速度矢量图等。总结该赛车造型的气动特性的优缺点,为后期赛车车身的设计定型提供理论依据。     

基于外流场数值仿真的某赛车优化设计

建立了某赛车及计算域外流场模型,基于RNG湍流模型对其进行流体动力学仿真,发现升力系数不满足赛车的设计要求。为此,对该赛车模型进行造型优化,并对优化前后的赛车外流场分布及车身压力分布情况进行对比,表明优化之后赛车具有良好的气动特性。     

FSE电动赛车单体壳车身设计与校核

在FSE赛事中,赛车的车身轻量化一直都是各车队设计的重点,赛车轻量化的水平将对赛车的性能和比赛成绩产生极大的影响。鉴于此,基于FSE赛事规则以及赛车的整车参数,确定了使用碳纤维复合材料的单体壳车身设计方案。使用了ANSYS有限元分析软件对FSE赛车车身进行多种工况仿真分析。理论计算与仿真分析结果表明,该单体壳车身设计满足了赛车强度要求和轻量化设计目标,为FSE赛车今后的相关设计提供了参考。     

FSAE赛车车身造型设计与优化

赛车的空气动力学特性对车身风阻、操纵稳定性、加速性及燃油经济性等性能起着关键作用,其研究也愈加重要。运用CFD技术对赛车的外部流场进行模拟,分析其特性,以期对其进行改进。在前处理完成后,将赛车车身流场网格导入Fluent软件,进行数值模拟,得到了压力云图、速度矢量图等。通过对模拟数据的分析,找出了本赛车气动特性的长处和短板,并进行了相应的改进设计,将车头部改为圆滑状,选择最优的离地间隙。最后通过分析修改后的模型,对比发现,气动阻力系数有较大的改进。     

CATIA在拖拉机车身曲面设计中的应用研究

从拖拉机车身外形图片及车身造型结构设计图纸入手,通过运用辅助造型软件CATIA的模块,提出了一种拖拉机车身曲面设计的方法。利用CATIAV5中的Wireframe and Surface Design,Freestyle和Sketch Tracer模块作为构建拖拉机车身三维几何模型的基础而利用CATIA强大的曲面造型能力对拖拉机车身曲面分块重新设计,对车身曲面设计过程中涉及的关键技术进行了分析,提出了一种可行性的方案。     

外载荷作用下赛车防滚架有限元分析

为提高车身刚性和抗变形能力,解决车身刚度不足问题,设计开发了某赛车内置防滚架。以某赛车防滚架为研究对象,应用有限元分析软件研究该防滚架在外载荷作用下的刚强度问题及振动模态特性,得到该防滚架在三种不同工况下的强度值以及弯曲和扭转刚度值。仿真结果表明,该防滚架的刚度、强度满足设计要求,在一定程度上可以提高车身的抗变形能力,防滚架也有效地避开了外部激励频率。     

基于逆向工程的汽车车身造型研究

以某款轿车车身造型设计为研究对象,通过激光扫描仪的非接触测量获取零件表面的云状数据,并利用Imageware软件对测量数据进行处理,且基于NURBS曲面重构理论进行车身造型表面重构,最终实现了车身零部件的曲面重构。与传统的车身造型设计方法相比,该方法提高了工作效率,缩短了新产品的开发周期。     

BSC赛车设计与人机工程学的关系

文章基于中国汽车工程学会巴哈(BSC)大赛的比赛规则,结合人机工程学原理,对BSC赛车设计及使用过程中存在的问题进行人机分析,主要探讨了赛车设计中应该考虑的因素,通过BSC赛车的人机创新设计流程,提出合理的造型设计方案,为后续仿真等工作提供一定的参照。     

浅谈拖拉机车身设计

1　概述拖拉机车身是拖拉机除发动机和底盘外所有零部件的总称。主要包括驾驶室、机罩、挡泥板、燃油箱等覆盖件。拖拉机车身设计则包括拖拉机车身造型设计和拖拉机车身结构设计。拖拉机车身造型设计是对拖拉机产品进行以视觉为基础的造型活动。即根据美学原则、形体构成、色彩和装饰等造型手段 ,使拖拉机产品达到人———机———环境协调统一的设计方法。随着农业机械的技术发展和市场需求 ,尤其是我国加入ＷＴＯ后 ,用户对拖拉机外观造型的要求也越来越高。色彩单一、外观粗糙已不适应市场的要求 ,除了产品的质量及可靠性外 ,赏心悦目的…     

基于驾驶模拟器的FSC赛车操纵稳定性主观评价研究

针对FSC赛车开发过程中的操纵稳定性分析,基于驾驶模拟器对FSC赛车进行了主观评价研究。应用Car Sim建立了包含车体、轮胎、转向系统、悬架系统、制动系统及传动系统的驾驶模拟器FSC赛车仿真模型,并应用3D软件绘制三维车身、尾翼和发动机模型导入到Car Sim中实现整车动画仿真。制定了评价指标,在驾驶模拟器上设计试验工况,选取FSC赛车车手进行试验和做主观评价。结果表明,开发的FSC赛车具有良好的操纵稳定性。     

基于知识的轿车车身硬点布置参数化设计

参数化的设计方法在车身设计中得到了大量的应用。利用Catia v5进行了某轿车车身总布置参数化设计,在其基础上使用Visual Basic进行二次开发,构建了知识驱动的车身硬点布置参数化设计系统,然后根据GB1589-1989《汽车外廓尺寸界限》中常见的轿车尺寸关系以及限制的要求,对车身硬点尺寸进行了检查,获得了符合要求的车身总体造型。     

云峰牌TY-2015型农用运输车驾驶室的造型设计

<正> 随着人民生活水平的提高,人们越来越重视车身的审美价值。农村用户对农用运输车车身的功能要求也日益提高,车身的造型、可靠性、安全性、密封性以及车辆操作的方便性、舒适性、视野性、防蚀性等功能也越来越引起他们的重视。我厂1986年开发了云峰牌 TY-2015型农用运输车,并对驾驶室进行了造型设计。汽车的形体是整体结构,是性能和艺术造型等几方面有机结合的产物。车身设计应遵循适用、经济、美观的原则。在云峰牌TY-2015型农用运输车车身设计过程中,我们考虑农车的特点,着重考虑了以下几点,以尽可能在结构简单的前提下提高造型的时代美观:     

FSC赛车建模与驾驶模拟器仿真研究

针对FSC赛车开发过程中的操纵稳定性分析,应用CarSim软件对赛车建模与仿真分析,基于驾驶模拟器进行主观评价。在CarSim中建立转向系统模型、制动系统模型和悬架系统模型,采用3D软件绘制三维车身、尾翼和发动机模型,导入到CarSim中实现整车动画仿真。在CarSim中按照比赛要求设置蛇形试验工况进行FSC赛车操纵稳定性仿真分析。根据FSC比赛规则,在CarSim中设计虚拟赛场,选取赛车手在驾驶模拟器上进行主观评价。仿真结果表明:开发的FSC赛车具有良好的操纵稳定性。     

FSAE赛车操纵稳定性主客观评价与悬架优化

通过整车动力学分析软件ADAMS,建立某中国大学生方程式赛车模型。通过虚拟稳态回转仿真实验对赛车的稳态回转特性进行分析,进行分值评价。仿真结果表明,赛车具有明显不足转向特性,符合设计要求,但稳态转向性能有待改善。在ADAMS/insight模块设定优化目标及设计变量,并进行迭代计算。按系统优化结果修改硬点坐标,优化后的悬架及整车性能得到明显改善。建立赛车主观评价体系并进行评价,找到赛车设计的优缺点。     

某FSAE赛车双A臂前悬架的运动学分析及优化

对FSAE赛车拉杆式双A臂前悬架进行了运动学分析,确定了拉杆式悬架导向机构的运动学解析方程,并在多体动力学软件ADAMS/Car中建模仿真,分析了所设计赛车前悬架的不足所在,最后在ADAMS/Insight中对拉杆式双A臂独立悬架的运动特性进行了多目标优化。通过优化,悬架的车轮定位参数随车轮跳动变化得更合理,悬架的运动学特性明显改善,提高了整车悬架改进设计的效率和整个赛车的操作稳定性,为拉杆式前悬架赛车悬架运动学的分析及优化提供了一般方法。     

基于直接横摆力偶控制的FSAE赛车稳定性研究

FSAE赛车作为小型休闲式赛车在赛道上需要有良好的操纵性表现,同时操控稳定性对赛车的车身稳定性和车手安全性来说也是至关重要的。基于汽车理论和车辆稳定控制系统[1](VSC,Vehicle Stability Control System)原理对赛车过弯运动状态进行理论分析,通过选取合适的ECU控制变量和控制策略,可通过直接横摆力矩控制(DYC)方法改善赛车车辆的操控稳定性。     

基于ADAMS的FSAE赛车转向梯形优化设计

在FSAE赛车悬架转向机构设计过程中,应用机械动力学ADAMS软件,建立FSAE赛车悬架转向机构的虚拟样机模型,分析转向机构断开点对阿克曼转向特性的影响,进行悬架导向机构和转向杆系的运动协调性优化分析以及阿克曼特性曲线优化分析,完成转向梯形优化设计。通过对比优化前后前束角变化特性曲线,变化较小,有效地减少了轮胎磨损,提高了赛车的行驶稳定性。     

基于CFD的FSE赛车空气动力学套件研究

利用CFD技术对FSE电动赛车进行车身外流场的仿真分析,对比加装空气动力学套件前后车身表面的气流情况。在确定空气动力学套件产生下压力的大小和对整车气流的影响后,根据FSC的比赛规则确定适合不同比赛项目的尾翼攻角组合。最后按一定的变化梯度改变尾翼襟翼的攻角,探究赛车气动参数随攻角改变的变化规律,为后续可调尾翼系统的开发提供参考。     

基于流场分析的低速电动汽车车身优化设计

为获得电动车车身的小风阻系数,对设计好的车身进行外流场模拟仿真,并对车身速度矢量图和车身压力云图进行分析,得到气动阻力与气动升力大的原因。通过增加连通前后车身的管道和扰流板的方法,对车身进行优化,并对优化后的车身进行数值模拟。通过对两次仿真分析结果进行对比,表明优化后车身的风阻系数降低了0.13,升力系数降低了0.02,得出该方法能有效改善本车的气动特性。优化后的车身能有效提高低速电动车的续航里程,为低速电动车车身设计提供一定的参考依据。     

基于变形场分析的赛车车身安全加固研究

提出一种基于数字图像相关法原理对赛车车身安全加固进行现场测试研究的方法。采用两台高分辨率工业CCD相机采集车身表面的受力变形情况,对拍摄到的图片进行相关性分析得到车身表面的位移/应变场数据,通过对该变形场数据的分析,得出碳纤维复合材料板车身与车体框架内部配合缺陷易产生应力集中的区域,有针对性地对其进行安全加固。