基于保征变形技术的房车外形优化方法

发布时间：2017-11-05 01:20

  本文关键词：基于保征变形技术的房车外形优化方法

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【摘要】：空气动力学在汽车发展的过程中起关键作用,在能源、交通和环保等领域也发挥着重要用途。汽车的动力性、经济性以及稳定性受汽车空气动力学特性的直接影响。目前,国内对轿车和卡车的节能减排比较重视,对房车风阻系数的研究却相对较少。由于房车对体积有较大要求,所以其体型比较粗糙而且迎风面积也大,从而导致空气动力学性能较差,气动阻力增大,与此同时,升力和纵倾力矩对汽车操纵稳定性的影响也是不可忽视的。另外,随着我国的房车发展,其外形变化也呈多样性,因此考虑在改变房车外形的同时需要满足房车审美观,如某些重要特征的完整性。由此可见,通过保征变形方法改变房车外形来研究空气动力特性具有重要意义。考虑以上原因,本文主要工作有：首先运用逆向工程,通过ATOS三维扫描仪测定点云数据,CATIA逆向建模得到房车CAD模型。然后进行数值仿真,分析结果得到所需要变形的位置。由于传统汽车外流场研究为建立数模、划分网格、边界处理以及计算模型,若造型改造需要迭代以上步骤,需要较长时间,因此运用网格变形软件省去划分网格的时间。在改变房车外形的同时利用“最小刚体位移法”保持局部的设计特征来确保房车车头特征线的不变性。在ISIGHT平台上集成SCULPTOR,ICEM以及FLUENT软件构建一套有效的流程完成DOE试验以获取样本数据。本文选取阻力、升力以及侧向力系数为优化目标,利用近似模型进行优化,得到较好的优化结果。在整个优化过程中,解决了迭代周期长问题的同时也保持了房车部分位置特征的不变性。通过计算仿真验证了该方法的正确与实用性,对今后汽车车身外形优化有一定指导意义。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U462.2

【参考文献】

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本文编号：1141982