对某款SUV降阻的智能化空气动力学研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fanjolly
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了突破整车厂的降低风阻困扰,快速寻找对降风阻的敏感区域,高效、智能的优化造型面,达到整车厂要求的空气动力学性能目标,以某款SUV车型为研究对象,开展空气动力学技术探索,系统全面地分析影响风阻系数的关键因素,找出降风阻的智能解决方法。本文研究的主要内容如下:首先,针对该SUV车型剖析了车辆不同区域对整车风阻的影响,即根据汽车造型的特点,进行整车区域划分,计算了整车不同区域造型的风阻贡献量,分析了汽车不同区域的造型对风阻的影响。研究风阻灵敏度理论,求出所有输入变量对风阻系数敏感度。针对该SUV车型的车身表面进行风阻系数灵敏度分析,锁定了对整车风阻影响较大的区域和零部件,通过对该区域或零部件的造型特征,进行风阻影响因素分析,详细地剖析了车身造型的具体区域或特定零部件的详细造型变化量对风阻系数的影响。通过对风阻的影响因子特性分析,确定了优化风阻系数的零部件及其变化范围。运用网格变形技术实现网格针对灵敏度的变化,快速寻找出整车车身表面对风阻影响较大的敏感区域,为后期改进方案的提出指引了方向。根据影响因子分析、灵敏度分析结果,进行风阻系数的快速建模搭建工作。快速建模方法是从理论角度出发,采用搭建数学模型的方法,从单一部件多变量问题到多区间多变量问题求解风阻系数,即从数学公式推导模型建立角度,完成风阻系数的快速寻优,快速计算。该方法为后期采用大数据和云端计算,智能化对比计算风阻系数提供了理论基础。适用于对同一款车型快速找到优化方向,进行风阻优化,同时验证了对整车可以进行分零部件或分区域进行贡献率分析的可行性,为降风阻智能化实现提供了夯实的基础。智能化降阻优化方法主要采用以风阻灵敏度作为反馈机制,获得对风阻系数目标的适应性,实现动网格自判断网格的变形方向,自适应寻找目标。对敏感因子组建的种群序列重新规划,对应输出的风阻系数结果进行自判断,提升仿真精度的同时,避免了局域区间最值对整个求解过程的误判。通过对车辆造型的特定区间进行控制,来实现对优化变量区间的模糊控制,通过实验设计方法配合灵敏度分析方法和网格变形软件实现整个计算的全流程化。详细分析了影响整车风阻系数的影响因子灵敏度,确认了优化方向、网格变形量,最终优化的整车车身造型得到了低风阻呈现。整个计算过程保持连续性,无人为参与,实现了高速计算平台的全流程化,进一步提升了仿真计算时间,最终实现了整车降风阻的智能化开发,该方法可以大幅提升计算速度,同时采用对灵敏度作为反馈机制,对多种算法的融合运用,使得计算精度和寻优效果得到了明显改善。通过对颠簸路谱的空气动力学风阻系数计算,实现了对道路工况的理论模型搭建,采用典型的路谱模型来代替真实道路,完成了对颠簸路谱的风阻仿真分析和验证,进而验证风洞试验和类似风洞仿真分析的准确性,为在风洞中进行该款SUV车的空气动力学测试和验证做铺垫。最后通过风洞试验实现了探索汽车空气阻力的机理和车身表面气流的流动特性,验证了降阻智能优化方法的可行性。在对这一课题的研究过程中,涉及了灵敏度、流体力学、优化算法以及计算机编程等专业领域,是多学科的拓展应用。本文的成果在一定意义上解决了如何有效降低整车风阻的难题,为整车厂提升整车性能、降低开发成本、缩短开发周期奠定了基础。
其他文献
以2011~2021年Web of Science核心数据库和中国知网数据库中的584篇零工经济文献为样本进行计量分析,系统梳理该研究领域的发文情况、期刊分布、核心作者、发展脉络和研究热点;从搜集的相关文献中选取117篇高质量文献,运用内容分析法,整理剖析零工经济的主要研究内容,基于“输入—过程—输出”的逻辑主线,从宏观、平台和个体层面梳理零工经济的动因与效用,从平台企业、零工从业者和消费者三方剖
期刊
据报道,我国成人超重和肥胖率约50%,常诱发高脂血症等疾病,多吃粗粮具有一定的改善效果,但粗粮适口性差,有难蒸煮、不方便食用、难消化等缺陷。本论文以裸燕麦为主料,复配大米粉、脱脂亚麻籽粕等辅料,经配方优化、均质和工艺设计,应用双螺杆机组,将配方鲜粗粮熔融共挤剪切压榨造粒成米,简称鲜榨米,传统称复合米,再协同微波微膨化后处理技术,研制出色香味及品质俱佳的裸燕麦鲜榨米,像天然大米一样煮粥和蒸煮米饭,也
学位
针对大型航空结构件增材成形过程中的应力控制及变形开裂预防,本文开展激光同轴送粉增材制造热力演化及变形调控关键技术研究,为我国先进装备的整体化、大型化以及高精度制备奠定技术基础。激光同轴送粉增材制造技术是以激光为热源,利用载气式送粉器输送金属粉末,粉末流和激光束同轴,随着光斑在工件表面的移动,逐点、逐线、逐层增长成形,是一种兼顾成形、成性需求的一体化制造技术。但由于工艺特点,激光同轴送粉增材制件成形
学位
马铃薯(Solanum tuberosum)具有丰富的营养物质,如蛋白质、膳食纤维、多酚以及矿物质等。为了增加马铃薯的消费量并改善居民饮食结构,利用马铃薯制备成马铃薯全粉,与小麦粉混合制备马铃薯面制品,提高面制品的营养价值,又可以增加马铃薯的附加值。本论文以新鲜马铃薯为原料,分别通过乙醇干燥,冷冻干燥和烘箱干燥的方式制备马铃薯全粉,对比工业上制备的马铃薯雪花全粉,研究不同干燥方式对马铃薯全粉结构和
学位
1862年Berthelot创立了果蔬冷链保鲜基础理论Q10(温度系数),奠定了以温度为核心的世界冷链产业技术革命,科技贡献率高达60%-70%。Q10定义为温度阈值0-35℃范围内,温度每相差10℃,生物反应速率(呼吸强度)相差2-3倍,相当于果蔬贮藏寿命相差2-3倍。本论文研究发现,果蔬冷链保鲜生物反应速率(呼吸强度),不仅取决于温度阈值,而且依赖于温度波动值,首次提出冷链保鲜温度波动系数(Δ
学位
随着化石燃料等不可再生资源日益消耗,同时所引起的环境污染问题愈加严重,因此,锂离子电池和超级电容器等新型高效环保的电化学储能装置成为当前社会可持续发展的重要战略选择之一。而对于储能装置来讲,它的优异性主要取决于电极材料。所以研究和制备具有比容量高,电化学稳定性好,循环寿命长等优点的电极材料刻不容缓。金属有机配位聚合物(MOCP)本身具有丰富的相互贯穿型孔道结构,便于电子和离子的传输,配合物材料属于
学位
食物中的碳水化合物、脂肪、蛋白质等营养物质在烘烤、油炸、水煮等热加工过程中,会形成以碳元素为主的发荧光的碳点(carbon dots,CDs),这些食源性CDs因具有较小的尺寸、较大的比表面积、较高的光转化能力、较好的透过性及不确定的生物安全性,引起了人们的重视。食品热加工中常见的美拉德反应,是基于食品中羰基化合物和氨基化合物间的非酶褐变反应。然而,食品源CDs产生机制与美拉德反应的关联性还知之甚
学位
淀粉是人们日常饮食中碳水化合物的主要来源,为人体提供能量。天然淀粉具有复杂的多尺度结构,在食品热加工过程中会发生晶体向无定形凝聚态结构的转变。淀粉的功能性质及消化性都与淀粉在热加工过程中的凝聚态结构演变密切相关。前期研究主要集中于热加工过程中“晶体有序结构”的变化,而对于晶体有序结构被破坏了的凝胶化淀粉的结构变化及其对淀粉功能性和消化性的影响却很少关注。因此,本文旨在研究热加工后期“凝胶化淀粉短程
学位
煤层瓦斯抽釆引发煤体自燃是制约煤层瓦斯安全高效抽釆的难题之一。由于深部煤层赋存条件的变化,多数深部矿井采取增透卸压、增加抽釆负压、减小钻孔间距以及延长预抽时间等措施进行消突和提高抽釆率。但这些措施均对钻孔周围煤体的漏气起到促进作用,既影响了瓦斯抽釆效果又促进了煤体自燃的发生。针对上述问题,本论文以平顶山矿区为工程背景,基于钻孔失稳塌孔模型和瓦斯抽釆钻孔自燃热-流-化耦合模型,分析了不同因素对瓦斯抽
学位
有机污染物种类繁多且化学结构稳定,污染水体后对生态环境造成严重危害。光催化技术作为一种具有重要应用前景的绿色环保技术,越来越多地应用于印染废水、农药废水和抗生素废水的处理。目前,金属有机配位聚合物因其种类多、结构可控、热稳定性好、比表面积大等特点在光催化领域得到了广泛的应用。铋基材料由于带隙窄,是一种很有应用前景的可见光响应光催化剂。然而,结合两种材料优点的铋基配位聚合物报道却很少,对其光催化性能
学位