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随着汽车工业及高速公路的迅猛发展,人们享受着汽车文明带来便利的同时,也不得不面临随之而来的能源紧缺和环境保护的两大难题。商用车行驶在高速公路时,其受到的阻力会直接影响燃油经济性,因此通过降低商用车气动阻力来提高空气动力性能的相关研究也越来越受人们的关注和重视。另一方面,自然条件下往往存在侧风,车辆很少会在固定偏角为0~°的侧风下行驶。但以往相关研究中,无论是风洞试验还是CFD仿真,普遍在0~°侧风偏角下进行气动特性相关研究,通常得到的是汽车最小阻力,这其中排除了侧风对汽车外流场变化带来的重要影响,将导致低估气动阻力对燃料的消耗。因此在考虑侧风影响的条件下进行商用车气动减阻优化具有重要意义。本文以国内某平头重型厢式商用车为研究对象,通过对平头商用车模型进行风洞试验,结合数值模拟仿真软件STAR-CCM+对平头商用车进行数值模拟仿真计算,将风洞试验与数值模拟仿真结果进行对比分析,验证仿真精确性,确定仿真策略及仿真方案,为进一步研究侧风影响下重型商用车气动减阻优化提供仿真研究基础。对不同侧风偏角影响下的卡车模型进行数值模拟,分析在不同侧风偏角下卡车车身周围外流场流动状态,从而确定驾驶室和货箱为优化关键部位,结合不同偏角侧风分布概率,提出以加权阻力系数_dC为减阻优化的评价指标。在力求保证与实车模型几何相似和重要基本尺寸相同的前提下,对卡车模型进行简化处理,以卡车简化模型为参数优化模型。选取驾驶室部分7个造型参数及货箱部分3个造型参数为设计变量,同时提出分别以加权阻力系数和0~°侧风偏角下阻力系数为响应的两种试验设计方法,进一步说明了在优化过程中考虑侧风影响的必要性。运用STAR-CCM+中集成的设计管理器项目模块,采用拉丁超立方的试验设计方法对优化参数进行试验设计,其中驾驶室部分共生成40个样本,货箱部分生成16个样本,分别于STAR-CCM+中进行自动仿真计算。使用Isight平台的Kriging近似模型拟合并结合自适应模拟退火优化算法寻优,探索参数与响应的相关性,进而得到减阻优化方案。结果表明,驾驶室部分优化后加权阻力系数下降168counts,降幅为21.90%;货箱部分优化后加权阻力系数下降94counts,降幅为12.25%,减阻效果明显。最后将基于卡车简化模型得到的优化方案组合,重新应用于卡车实车模型,在不同侧风偏角下进行数值模拟仿真计算,优化后的卡车模型的加权阻力系数_dC(28)0.492,对比优化前加权阻力系数下降68counts,降幅为12.1%,取得了较为显著的减阻效果,结合模型优化前后在不同侧风偏角下外流场分析,进一步说明驾驶室前风窗倾角、各棱圆角半径、接近角、货箱圆角等造型参数对整车气动性能有重要影响。