轮胎气动特性分析及外轮廓优化方法研究

发布时间：2024-03-12 02:05

　　当汽车行驶速度达到60km/h及以上时,气动阻力成为汽车行驶阻力的主要来源,气动阻力的能耗高达整车能耗的50%以上,故降低汽车气动阻力被认为是促进节能环保汽车发展的重要途径。在汽车外型减阻优化设计遇到瓶颈时,占比汽车气动阻力高达30%的车轮成为突破节能、环保、低风阻汽车发展的重点。本文以乘用车轮胎185/65R14为研究对象,通过对其进行有限元分析获得轮胎受载变形特征,然后采用3D打印技术重现受载轮胎变形特征,进而采用风洞试验方法测试轮胎气动特性。在此基础上,提取受载变形后的轮胎轮廓作为研究对象,建立轮胎虚拟风洞模型,对比分析了SST k-ω、LES和DES三种湍流模型对轮胎气动特性数值分析的预测精度,结果表明不同湍流模型对轮胎流场形态有显著影响,DES模型与试验结果的轮胎表面压力系数最接近。花纹的不同会直接影响车轮区域气流流动特性,致使轮胎周围涡系结构发生显著变化。通过对比垂直花纹、轴对称花纹和点对称花纹对轮胎气动特性的影响,发现轮胎横向花纹沟角度布置对轮胎气动特性有显著影响。通过分析接地区花纹沟内的流场特性,发现改善流体在花纹沟内部流动的平稳性可以减小尾涡,从而降低气动阻力。对比分...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1汽车不同部位对气动阻力的贡献度

轮胎气动特性分析及外轮廓优化方法研究2图1.1汽车不同部位对气动阻力的贡献度图1.2ICE和EV汽车气动阻力占比Fig.1.1ContributionofdifferentpartsofthecartoaerodynamicdragFig.1.2ICEandEVcaraerody....

图1.2ICE和EV汽车气动阻力占比Fig.1.2ICEandEVcaraerodynamic

轮胎气动特性分析及外轮廓优化方法研究2图1.1汽车不同部位对气动阻力的贡献度图1.2ICE和EV汽车气动阻力占比Fig.1.1ContributionofdifferentpartsofthecartoaerodynamicdragFig.1.2ICEandEVcaraerody....

图1.3不同的接地区处理方式

k-ε湍流模型下轮胎周围的气流，并与Fackrell的试验结果进行对比验证，结果发现RNGk-ε预测的结果与试验较为吻合。Mears等[12]采用与Axon同样的方法进行研究，结果却发现RNG模型预测的结果不是很稳定且不容易收敛。McManus等[13]使用非稳态雷诺平均纳维-斯....

图1.4接地区连通对压力分布的影响

轮胎气动特性分析及外轮廓优化方法研究4图1.4接地区连通对压力分布的影响Fig.1.4Theinfluenceofcontactpatchonpressuredistribution由于轮胎并非刚体，在载荷作用下，轮胎会产生径向变形和胎侧变形[17]。Sprot等[18]指出充气....

本文编号：3926367