FSE电动赛车动力电池建模与仿真分析

FSE电动方程式汽车比赛是中国FSAE大学生方程式比赛新的赛事,为研究FSE电动赛车动力电池,基于advisor软件建立锂电池组和整车仿真模型。选定CYC-IM240道路行驶工况进行仿真,得到锂电池组的SOC、电流以及温度曲线,通过E03实车试验对比,表明建立的模型有一定的合理性,对今后FSE电动赛车设计有一定的理论依据。     

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。     

FSC赛车空气动力学套件支架优化

以中国大学生电动方程式赛车空气动力学套件的天鹅颈支架优化为研究目标,采用有限元方法对其进行受力、强度分析和拓扑优化.在满足大赛规则和强度的要求下获得最终的支架模型,比优化前重量降低了48.67％.赛车通过参加比赛实践验证优化后的支架符合赛事规则和强度要求,这对机械零部件的优化具有参考和借鉴意义.     

CFD仿真在客车外流场分析方面的应用研究

通过CFD仿真,对两个客车车型的外流场的计算结果进行比较分析,找到外形特征对客车空气动力性的影响因素;根据对比提出改进方案,并得到验证。     

基于PIC单片机的FSE电动方程式赛车电池管理系统设计

电池管理系统在FSE电动方程式赛车中意义重大,决定电池能量输出和赛车性能。根据FSAE比赛规则对赛车电池组的要求,设计一种电池管理系统。该系统采用PIC18F6628为主控芯片,霍尔电流传感器LHB100A用于电流测量,TC1047A用于温度测量,采用特定的控制策略,实现电池管理系统的功能。经测试表明,该电池管理系统有一定精度,可以满足赛车要求,为今后FSE赛车电池管理系统的设计提供一定的理论依据。     

基于CFD的三维复杂地形建模技术研究

运用数值方法和离散格式,分析稳定性、计算速度和精度等因素对各种复杂流动的物理现象的影响,以达到最佳组合,从而准确高效第解决在不同领域中的复杂流动的计算问题。文章运用CFD仿真模拟复杂地形气体扩散,或大气环境。介绍了地形图数据的提取,具体运用Matlab对地形数据的处理及如何将地形数据导入CFD中,最后运用此方法建立了实际复杂地形地表的三维模型。证明此方法简单适用,可对复杂地形气体扩散数值模拟提供很大的帮助。     

基于CFD技术的FSC赛车车身气动造型设计

汽车外部流场的空气动力特性关系到赛车运行的动力性、稳定性,决定赛车的整车性能[1]。本文按照FSC赛车设计规则,对赛车车身进行了三维设计,并利用CFD技术建立了车身外流场分析模型,通过数值模拟方法对车身造型进行了分析,确定了车身空气动力学特性,为赛车的造型设计和优化提供理论依据。     

自然侧风作用下汽车空气动力学数值模拟研究

在传统汽车风洞数值模拟的基础上引入侧风阵风模型,对阶背式MIRA模型在自然侧风下的风阻、压力场、外流场等表现进行了数值模拟仿真研究。研究结果表明,随着侧风风速的增加,车身表面逐渐产生较大的压力分布变化,且尾部附着涡系逐渐变复杂,均匀流起始位置逐渐向后移动,为侧风工况下的车身表面及结构优化提供了参考。     

基于CFD的栽培基质消毒传热过程研究

对蒸汽-热风混流消毒设备中基质与混流气体之间的传热过程进行了分析,基于CFD技术建立了基质颗粒在升举和撒落运动阶段的传热过程模型,进行了基质颗粒在不同阶段的传热过程和温度变化的模拟仿真分析,确定了其变化规律.通过试验验证,结果表明了仿真分析结果的有效性.     

基于CFD的育肥猪舍压力场和速度场的研究

本研究选取山西某猪场的育肥舍为研究对象,针对夏季纵向通风模式运用采用CFD中的ANSYS FLUENT软件方法进行模拟与研究,主要针对夏季纵向通风模式,重点,研究舍内压力场与速度场。从舍内压力场与速度场模拟结果反向验证传统通风计算的正确性。     

基于ANSYS的FSC赛车车架有限元分析

车架为车手提供保护,同时还是赛车最主要的承载结构,车架应有足够的强度和刚度。应用ANSYS软件对赛车车架进行有限元分析,首先在ANSYS软件中建立车架的有限元模型,然后用ANSYS软件对车架模型进行了不同工况下的强度分析和扭转刚度分析。结果表明,车架强度可满足要求,而扭转刚度不足。据此,提出提高车架扭转刚度的措施。最后对车架进行模态分析,证明其不会与路面激励或赛车其他部件发生共振。     

基于CFD的冷藏车车厢内部温度场空间分布数值模拟

以短距离运输冷藏车为研究对象,建立了求解车厢温度场分布的计算模型。模型以车厢内冷气出风口风速、空气温度、车厢壁面以及货物区温度作为初始边界条件,采用计算流体力学（CFD）非稳态剪切压力传输（SST）k-ω模 型,模拟不同边界条件和货物不同堆栈方式车厢内温度场分布情况;在特定边界条件下,交替改变出风口风速和货物堆栈方式,通过对比分析,确定最佳出风口风速和货物堆栈方式。结果表明当风速为5m/s,堆栈方式为中间及两侧留空时冷藏车厢体内温度场分布均匀性最佳。经试验验证,模拟结果与实测结果基本吻合,温度平均绝对误差不高于1℃。     

基于空间机构学的赛车转向梯形机构优化设计

为了提高赛车的转向性能,应用空间机构学理论建立赛车转向梯形机构的优化数学模型,通过MATLAB软件编程,采用复合形法对转向梯形机构进行了优化设计。优化结果表明,基于空间转向梯形模型优化后的赛车内外轮实际转角与理论转角关系曲线吻合程度高于基于平面转向梯形模型的优化结果,从而提高了设计精度,改善了赛车的弯道行驶性能,为赛车转向系统设计提供指导。     

基于ANSYS Workbench的FSEC车架有限元分析

以华南农业大学FSEC方程式(Formula Student Electric China)赛车为对象,利用三维建模软件CATIA建立车架CAD模型,通过有限元分析软件ANSYS对其进行静态强度以及运动学模态分析,分析该车架在多种工况下的应力和扭转刚度及不同阶数的固有频率和振型,验证了该车架设计的合理性,从而确保赛车能够安全参赛。     

巴哈赛车前悬架系统的设计与仿真研究

为增加悬架对Baja赛车的操纵稳定性能和平顺安全性能,在中国汽车工程制定的对Baja竞技赛车的要求前提下,基于系统动力学仿真软件ADAMS对Baja赛车悬架系统建立仿真模型,对模型前束角、主销后倾角、主销前倾角和车轮外倾角进行仿真分析,利用ADAMS/Insight模块分析悬架各安装硬点对赛车操纵性能的影响并进行多目标优化,不断对比优化数据,以确定悬架最终模型和最优参数,并使在该参数先优化对象接近参考目标,结果显示,该研究对Baja赛车悬架设计有一定的参考价值。     

猕猴桃冷库内流场的CFD模拟

以一间实际装配式猕猴桃冷库为研究对象,建立了该冷库的三维物理模型和标准k-ε湍流数学模型。应用SIMPLE算法求解微分方程,对冷库进行三维数值模拟,获取冷库内部三维温度场、速度和压力场的信息,通过分析特定截面,模拟结果与实测值大致吻合。另外,通过改变冷风机条件和货物堆放方式,模拟其温度场的变化,讨论了这些因素对冷库温度场变化的影响情况。研究表明,CFD数值模拟在猕猴桃冷库内流场设计中的应用是切实可行的。     

方程式赛车转向梯形优化设计及仿真

为解决方程式赛车高速过弯产生的转向稳定性和单侧偏磨的问题,进一步提高赛车的过弯能力,提出一种适用于方程式赛车转向梯形的优化设计方案。探究侧偏角对转向的影响,优化标准阿克曼转角关系,从而确定目标函数和约束条件,控制转向梯形的内外转角关系尽可能符合阿克曼校正系数为43%的转向关系,通过MATLAB计算得到优化结果。利用ADAMS进行仿真实验,通过车轮平行跳动实验验证了优化结果的可靠性。结果表明优化后的转向梯形的臂长为82.55mm,底角为113.85°,具有良好的转向稳定性。     

风扇组对气流速度场影响的CFD仿真及验证

针对密植苹果园农药喷施不均匀、药液难以进入冠层内部的问题,结合密植苹果园的种植特点,提出了一种组合风扇的风送式喷雾结构,并通过CFD模拟探究该组合风扇出风口速度和倾角对气流速度场的影响规律。结果表明:随着组合风扇入口气流速度的增大,风送距离随之增大,但气流场分布特性基本一致;随着上下位风扇倾角的增大,3个风扇的相互影响越来越明显,3个风扇气流场的交汇扩大了组合风扇气流场的作用范围,侧位风扇倾角越大,X轴正向气流速度越大且越容易穿入厚厚的冠层内部;在入口风速为9m/s时,上下位风扇最佳倾角为35°～50°,侧位风扇倾角可根据果园植株幅宽特性进行调整;舍去两端误差较大的采样点,各倾角下采样点的相对误差基本分布在11. 00%～30. 00%之间,标准差介于0. 50～7. 50之间,模拟值与实验值的符合性较好。在距风扇安装位置0. 5～1. 5m之间的垂面上,气流场分布总体趋势为:中部流速最大,由中部向两侧逐渐递减。     

FSAE赛车瓦特连杆横向稳定杆设计与优化

针对FSAE赛场上普遍使用的瓦特连杆式稳定杆(又称Z-bar),根据汽车侧倾特性进行横向稳定杆的设计和优化。基于瓦特连杆横向稳定的工作原理,计算了赛车侧倾角刚度及横向稳定杆刚度,分析了瓦特连杆结构以及受力情况,进行了尺寸设计及强度校核。通过ANSYS进行结构分析优化,并建立了ADAMS动力学模型,通过动力学仿真,说明了瓦特连杆对悬架参数变化的影响。