版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、汽车空气动力学性能概述汽车是现代生产生活中必不可少的交通工具。在汽车行驶时,空气与汽车的相对运动产生的气动阻力、风噪声和侧向力对汽车的油耗、噪声及振动(声品质)、冷却(热管理)、行驶稳定性和安全性、结构强度等车辆品质产生影响,尤其在中高速时的影响表现明显。当前汽车设计中,整车企业在设计各阶段通过CFD标准分析流程获取汽车空气动力学性能指标参数,以此为依据指导汽车新产品的造型设计和性能指标评估与优化工作。常见汽车外形及汽车外流场实验(图片来自网络)2、特斯拉Cyber-truck空气动力学研究2.1研究背景作为全球领先的新能源汽车开发领导者的特斯拉,首席执行官埃隆·马斯克于2019年在美国加州洛杉矶举办的活动上发布了该公司第一辆电动皮卡,名为Cyber-truck,其风格与市面上的皮卡完全不同,车辆造型极具“赛博朋克”风格。特斯拉Cyber-truck激进的外形设计对其空气动力学特性目标带来更大的挑战。特斯拉Cyber-truck激进的外形设计(图片来自网络)在外形的开发和优化过程中,为了达到设计要求,常规做法往往需要进行大量的实验,这将会付出高昂的人力物力成本,并导致较长的设计周期。应用CFD数值模拟技术可低成本更高效的为车身气动外形的选择和优化提供支撑。CFD模拟分析的结果不仅可以得到整车风阻系数,而且可以方便直观地了解特斯拉Cyber-truck表面压力分布、各部分的气流分离情况以及尾部涡系结构及分布情况,为进一步空气动力学优化设计提供指导方向和依据。更进一步,还可以结合CAA(计算气动声学)分析风噪声性能与流致噪声声源的发生与声传播细节;同样结合热分析、车辆动力学分析为风阻、风噪、热管理、操稳、NVH等性能进行同步优化。2.2基于Simdroid的Cyber-truck空气动力学特性分析从Cyber-truck的实车图来看,整个前风挡从车头到车顶是一个角度的倾角,这是该车型降低车辆风阻系数的一个外部造型设计特征。我们应用自主研发的多物理场仿真平台Simdroid流体模块,对Cyber-truck的空气动力学特性进行了分析与解读。Simdroid流体模块基于自主CFD仿真内核开发,可以提供基于压力的求解器(分离式、耦合式)和基于密度的求解器(隐式算法、显式算法),模拟空气等流体的流动以及其他相关物理现象的完整的流体动力学解决方案。在本案例中,根据汽车外流场空气流动的一般规律,湍流模型采用稳态雷诺平均k-ωSST湍流模型。2.3分析流程基于Simdroid对Cyber-truck的外流场进行模拟,整体分析过程如下:(1)几何建模:特斯拉Cyber-truck整车模型,由Simdroid实现几何建模与流体域抽取。
汽车整体模型汽车及外流场模型(2)材料属性设置:流体采用Simdroid物性库中的气体(常密度)物性,具体参数如下:密度1.225kg/m³粘度1.7894e-05Pa·s(3)网格剖分:采用非结构网格对特斯拉Cyber-truck表面进行面控制和网格加密,便于捕捉车辆周围流动细节。车辆表面及地面网格如图所示。总网格量约229万。汽车网格模型(4)边界条件设置和计算:使用稳态雷诺平均k-ωSST湍流模型对特斯拉Cyber-truck外流场进行计算模拟。入口为速度入口,大小为30m/s,出口为压力出口,大小为表压0Pa,汽车表面和地面为无滑移壁面。
(5)结果后处理:输出显示特斯拉Cyber-truck的表面速度分布图、表面压力分布图、截面流线图等空气动力学参数细节特征。2.4结果展示表面风压分布
中间截面速度分布
中间截面压力分布尾部流线分布速度与流线分布图
通过Simdroid后处理对特斯拉Cyber-truck的速度分布及流线进行综合分析,可以看到在特斯拉Cyber-truck皮卡车厢及前车轮处存在着低速低压区域,在汽车尾部存在着低速区域,在车厢及车尾部位存在着大量的漩涡分布。
3、结论
基于Simdroid全三维建模与流体仿真分析软件,能够实现对特斯拉Cyber-truck模型的快速建模仿真,并完成了高速行驶工况时气流流经汽车表面、轮胎、底盘和上部及尾部等区域涡系等气流局部特征的高效获取,为汽车外形设计、空气动力学、操稳、风噪声等相关性能预测、评估及优化提供数据支撑,相比于传统试验而言,可实现低成本、短周期的研发目标,这对提升产品设计开发能力和市场竞争力具有重要意义。
Simdroid(中文名“伏图”)是云道智造自主研发的通用多物理场仿真PaaS平台,具备自主可控的隐式结构、显式动力学、流体、热、低频电磁、高频电磁、多体动力学等通用求解器,支持多物理场耦合仿真。在统一友好的环境中为仿真工作者提供前处理、求解分析和后处理工具。同时,作为仿真PaaS平台,其内置的APP开发器支持用户以无代码
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 【高中语+文】《声声慢(寻寻觅觅)》课件+统编版高中语文必修上册
- 市政工程促进行业生态圈建设
- 市政改善城市环保产业链
- 2024年生化化工药品技能考试-合成氨冷冻工段试题笔试参考题库含答案
- 2024年特种作业考试-登高架设作业操作证高处作业笔试参考题库含答案
- 《机械产品制造过程数字化仿真+第4部分:数控加工过程仿真要求GBT+39334-2020》详细解读
- 代用燃料汽车转换装置项目市场研究报告及运营管理方案|瑞克咨询|2024年编制|
- 2024年中国石油管道涂料行业研究报告
- 地坪漆项目可行性研究报告及运营方案|瑞克咨询|2024年编|
- 航空仿真设备项目市场研究报告及运营管理方案|瑞克咨询|2024年编|
- 输液港维护的学习教案
- 2023年中国石油大学华东近现代史纲要选择题题库
- 《送别》音乐课件ppt
- 小学综合实践活动-神奇的泥巴教学设计学情分析教材分析课后反思
- 生命科学与健康智慧树知到答案章节测试2023年山西师范大学
- 水利枢纽堆石坝毕业设计河海大学
- 2020年北京西城区初三数学一模试卷及参考答案
- 材料力学(天津大学)智慧树知到答案章节测试2023年
- 2023年江苏镇江市京口区招聘社区工作者41人笔试备考题库及答案解析
- 围术期液体治疗
- 《祖国壮丽的山河》PPT课件.ppt
评论
0/150
提交评论