汽车在超车与会车时形成的周围流场分布复杂,且变化剧烈,相互干涉在车身上的瞬态气动载荷变化也很快,对汽车的高速气动稳定性造成影响。同时,随着汽车产业的快速发展,轻量化得到进一步重视,这也将导致汽车高速失稳的问题更加普遍与严峻,因此使得汽车高速气动稳定性的重要性更加突出。但是以往国内外对于汽车超会车工况的气动稳定性仿真研究,大多局限在汽车空气动力学方面,而实际汽车行驶轨迹和车身姿态的变化会对气动载荷造成影响。为了透彻地研究汽车在超会车工况下的气动稳定性,本文建立了空气动力学和多体系统动力学耦合(Aerodynamics and Multi-body Dynamics Coupling,缩写为AMC)的双向耦合分析系统,探讨轿车和客车在不同工况下超会车时的气动稳定性,具有重要的工程应用价值。本文主要研究内容如下:1.对比研究了不同的数值模拟网格策略,采用重叠网格方法基于软件Star-CCM+建立了空气动力学模型,并通过轿车的风洞试验为仿真方案的验证提供实验数据。然后利用软件Adams/Car建立了汽车多体动力学虚拟样机,并证明了该模型在气动作用下的鲁棒性。2.研究了软件Star-CCM+与Adams/Car的控制逻辑,基于此建立了AMC双向耦合分析方法。其次通过对某自然风实测数据进行风谱分析,构造出了风速及风向随时间变化的自然风模型。通过在自然风下的单双向耦合方法的对比,证明了研究车辆气动稳定性有必要应用AMC双向耦合方法。3.分析了汽车在超车工况下气动稳定性的主要影响因素,建立了超车工况下的汽车高速气动稳定性数值模拟方案并验证。研究了不同横向间距下超车过程的单双向耦合,分析了横向间距对超车时轿车的气动稳定性影响,同时证明了对超车问题进行双向耦合研究的必要性,然后利用AMC双向耦合方法研究了不同工况下超车过程的气动稳定性。4.首先分析了汽车在会车时气动稳定性的影响因素,建立了会车工况汽车高速气动稳定性数值模拟方案;研究了不同横向间距下会车过程的单双向耦合并进行了验证,分析了横向间距对轿车与客车会车时的气动稳定性影响,并证明了通过双向耦合方法研究会车过程的重要意义;通过AMC双向耦合研究了不同相对速度和不同绝对速度,以及自然侧风对会车过程气动稳定性问题。