基于AMC雙向耦合的超會(huì)車工況汽車高速氣動(dòng)穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2023-01-15 21:35
汽車在超車與會(huì)車時(shí)形成的周圍流場(chǎng)分布復(fù)雜,且變化劇烈,相互干涉在車身上的瞬態(tài)氣動(dòng)載荷變化也很快,對(duì)汽車的高速氣動(dòng)穩(wěn)定性造成影響。同時(shí),隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,輕量化得到進(jìn)一步重視,這也將導(dǎo)致汽車高速失穩(wěn)的問(wèn)題更加普遍與嚴(yán)峻,因此使得汽車高速氣動(dòng)穩(wěn)定性的重要性更加突出。但是以往國(guó)內(nèi)外對(duì)于汽車超會(huì)車工況的氣動(dòng)穩(wěn)定性仿真研究,大多局限在汽車空氣動(dòng)力學(xué)方面,而實(shí)際汽車行駛軌跡和車身姿態(tài)的變化會(huì)對(duì)氣動(dòng)載荷造成影響。為了透徹地研究汽車在超會(huì)車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性,本文建立了空氣動(dòng)力學(xué)和多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)耦合(Aerodynamics and Multi-body Dynamics Coupling,縮寫為AMC)的雙向耦合分析系統(tǒng),探討轎車和客車在不同工況下超會(huì)車時(shí)的氣動(dòng)穩(wěn)定性,具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:1.對(duì)比研究了不同的數(shù)值模擬網(wǎng)格策略,采用重疊網(wǎng)格方法基于軟件Star-CCM+建立了空氣動(dòng)力學(xué)模型,并通過(guò)轎車的風(fēng)洞試驗(yàn)為仿真方案的驗(yàn)證提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。然后利用軟件Adams/Car建立了汽車多體動(dòng)力學(xué)虛擬樣機(jī),并證明了該模型在氣動(dòng)作用下的魯棒性。2.研究了軟件Star-CCM+與A...
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 汽車超車與會(huì)車工況下高速氣動(dòng)穩(wěn)定性概述
1.3 汽車超車與會(huì)車工況研究現(xiàn)狀
1.3.1 汽車超會(huì)車工況氣動(dòng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀
1.3.2 汽車超會(huì)車工況氣動(dòng)穩(wěn)定性仿真研究現(xiàn)狀
1.4 基于空氣動(dòng)力學(xué)和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)耦合研究的研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 空氣動(dòng)力學(xué)與多體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)研究
2.1 汽車空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬基礎(chǔ)
2.1.1 基本控制方程
2.1.2 SST-IDDES控制方程
2.2 數(shù)值模擬網(wǎng)格策略研究
2.2.1 動(dòng)網(wǎng)格策略分析
2.2.2 重疊網(wǎng)格方法機(jī)理概述
2.2.3 基于重疊網(wǎng)格數(shù)值模擬方案建立
2.3 汽車風(fēng)洞試驗(yàn)
2.4 汽車多體動(dòng)力學(xué)建模
2.4.1 多體動(dòng)力學(xué)控制方程
2.4.2 整車多體動(dòng)力學(xué)建模
2.5 汽車多體動(dòng)力學(xué)模型魯棒性分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于Star-CCM+-Adams/Car的 AMC方法研究
3.1 汽車高速氣動(dòng)穩(wěn)定性單雙向耦合研究
3.1.1 Star-CCM+控制策略
3.1.2 Adams/Car控制策略
3.1.3 Star-CCM+和Adams/Car的數(shù)據(jù)傳遞方法
3.1.4 基于Star-CCM+與Adams/Car的 AMC控制策略
3.2 自然風(fēng)模型及加載方式研究
3.2.1 脈動(dòng)自然風(fēng)研究
3.2.2 隨機(jī)自然風(fēng)模型研究
3.2.3 側(cè)風(fēng)加載方式
3.3 自然側(cè)風(fēng)下單雙向耦合對(duì)比研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于雙向耦合的超車工況氣動(dòng)穩(wěn)定性研究
4.1 超車工況下氣動(dòng)穩(wěn)定性影響因素分析
4.2 超車工況下汽車高速氣動(dòng)穩(wěn)定性數(shù)值模擬
4.2.1 超車工況數(shù)值模型建立
4.2.2 計(jì)算域和網(wǎng)格方法
4.2.3 超車工況下的氣動(dòng)瞬態(tài)模擬驗(yàn)證
4.3 橫向間距對(duì)超車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
4.3.1 橫向間距對(duì)超車工況下氣動(dòng)特性的影響
4.3.2 橫向間距對(duì)超車工況下運(yùn)動(dòng)特性的影響
4.4 速度對(duì)超車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
4.5 自然側(cè)風(fēng)對(duì)超車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
4.6 變道超車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性研究
4.7 本章小結(jié)
第5章 基于雙向耦合的會(huì)車工況氣動(dòng)穩(wěn)定性研究
5.1 會(huì)車工況下氣動(dòng)穩(wěn)定性影響因素分析
5.2 會(huì)車工況下汽車高速氣動(dòng)穩(wěn)定性數(shù)值模擬
5.2.1 會(huì)車工況數(shù)值模型建立
5.2.2 計(jì)算域和網(wǎng)格方法
5.3 橫向間距對(duì)會(huì)車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
5.3.1 橫向間距對(duì)會(huì)車工況下氣動(dòng)特性的影響
5.3.2 橫向間距對(duì)會(huì)車工況下運(yùn)動(dòng)特性的影響
5.4 速度對(duì)會(huì)車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
5.4.1 不同相對(duì)速度對(duì)會(huì)車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
5.4.2 不同絕對(duì)速度對(duì)會(huì)車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
5.5 自然側(cè)風(fēng)對(duì)會(huì)車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]側(cè)風(fēng)下汽車會(huì)車氣動(dòng)特性數(shù)值分析[J]. 羅建斌,吳量,苗明達(dá),黃煜. 廣西科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)耦合方法研究[J]. 羅澤軒,谷正氣,黃泰明,豐成杰,李舒雅. 中國(guó)機(jī)械工程. 2018(07)
[3]基于雙向耦合方法的汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性研究[J]. 羅澤軒,谷正氣,豐成杰,黃泰明,李舒雅. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[4]速度和間距對(duì)彎道會(huì)車瞬態(tài)氣動(dòng)特性的影響[J]. 王靖宇,于旭濤,惠政,胡興軍. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[5]基于風(fēng)洞試驗(yàn)與CFD分析的汽車前后軸氣動(dòng)升力計(jì)算的研究[J]. 張勇,谷正氣,劉水長(zhǎng),米承繼. 汽車工程. 2017(03)
[6]底部結(jié)構(gòu)對(duì)轎車側(cè)風(fēng)氣動(dòng)特性的影響分析[J]. 袁志群,谷正氣,楊明智,彭倩,劉顯貴. 汽車工程. 2017(01)
[7]車身俯仰運(yùn)動(dòng)對(duì)氣動(dòng)升力的影響[J]. 黃泰明,谷正氣,陳陣,文琪,羅澤軒. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]不同波長(zhǎng)瞬態(tài)側(cè)風(fēng)對(duì)汽車氣動(dòng)性能影響分析[J]. 黃泰明,谷正氣,豐成杰,陳陣. 中國(guó)機(jī)械工程. 2016(22)
[9]會(huì)車瞬態(tài)氣動(dòng)特性對(duì)操縱穩(wěn)定性的影響[J]. 王靖宇,惠政,于旭濤,胡興軍. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2016(11)
[10]汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性的雙向耦合方法研究[J]. 谷正氣,豐成杰,陳陣,黃泰明,譚鵬. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
博士論文
[1]汽車氣動(dòng)升力及其對(duì)直線行駛能力影響的研究[D]. 宋昕.湖南大學(xué) 2012
[2]重型半掛廂式貨車高速側(cè)風(fēng)氣動(dòng)穩(wěn)定性分析與優(yōu)化[D]. 龔旭.湖南大學(xué) 2011
[3]轎車超過(guò)大型運(yùn)輸車的數(shù)值模擬研究[D]. 扶原放.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于AMC雙向耦合方法的汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性研究[D]. 李舒雅.湖南大學(xué) 2018
[2]彎道會(huì)車的瞬態(tài)氣動(dòng)特性研究[D]. 王保玉.吉林大學(xué) 2016
[3]基于氣動(dòng)與系統(tǒng)動(dòng)力雙向耦合的汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性研究[D]. 豐成杰.湖南大學(xué) 2016
[4]復(fù)雜工況下汽車空氣動(dòng)力特性的數(shù)值模擬研究[D]. 滿超.重慶理工大學(xué) 2015
[5]會(huì)車過(guò)程的氣動(dòng)特性研究[D]. 鄭濤.東北大學(xué) 2011
[6]基于重疊網(wǎng)格的變道超車氣動(dòng)特性動(dòng)態(tài)模擬研究[D]. 張志.吉林大學(xué) 2011
[7]計(jì)及側(cè)風(fēng)的某跑車高速氣動(dòng)穩(wěn)定性研究[D]. 孫露.湖南大學(xué) 2011
[8]變道超車過(guò)程的CFD數(shù)值模擬研究[D]. 張苗.上海交通大學(xué) 2011
[9]復(fù)雜行駛工況下汽車高速氣動(dòng)特性研究[D]. 黃泰明.湖南大學(xué) 2008
[10]會(huì)車過(guò)程的空氣動(dòng)力特性研究[D]. 李玉虎.吉林大學(xué) 2006
本文編號(hào):3731515
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 汽車超車與會(huì)車工況下高速氣動(dòng)穩(wěn)定性概述
1.3 汽車超車與會(huì)車工況研究現(xiàn)狀
1.3.1 汽車超會(huì)車工況氣動(dòng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀
1.3.2 汽車超會(huì)車工況氣動(dòng)穩(wěn)定性仿真研究現(xiàn)狀
1.4 基于空氣動(dòng)力學(xué)和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)耦合研究的研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 空氣動(dòng)力學(xué)與多體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)研究
2.1 汽車空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬基礎(chǔ)
2.1.1 基本控制方程
2.1.2 SST-IDDES控制方程
2.2 數(shù)值模擬網(wǎng)格策略研究
2.2.1 動(dòng)網(wǎng)格策略分析
2.2.2 重疊網(wǎng)格方法機(jī)理概述
2.2.3 基于重疊網(wǎng)格數(shù)值模擬方案建立
2.3 汽車風(fēng)洞試驗(yàn)
2.4 汽車多體動(dòng)力學(xué)建模
2.4.1 多體動(dòng)力學(xué)控制方程
2.4.2 整車多體動(dòng)力學(xué)建模
2.5 汽車多體動(dòng)力學(xué)模型魯棒性分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于Star-CCM+-Adams/Car的 AMC方法研究
3.1 汽車高速氣動(dòng)穩(wěn)定性單雙向耦合研究
3.1.1 Star-CCM+控制策略
3.1.2 Adams/Car控制策略
3.1.3 Star-CCM+和Adams/Car的數(shù)據(jù)傳遞方法
3.1.4 基于Star-CCM+與Adams/Car的 AMC控制策略
3.2 自然風(fēng)模型及加載方式研究
3.2.1 脈動(dòng)自然風(fēng)研究
3.2.2 隨機(jī)自然風(fēng)模型研究
3.2.3 側(cè)風(fēng)加載方式
3.3 自然側(cè)風(fēng)下單雙向耦合對(duì)比研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于雙向耦合的超車工況氣動(dòng)穩(wěn)定性研究
4.1 超車工況下氣動(dòng)穩(wěn)定性影響因素分析
4.2 超車工況下汽車高速氣動(dòng)穩(wěn)定性數(shù)值模擬
4.2.1 超車工況數(shù)值模型建立
4.2.2 計(jì)算域和網(wǎng)格方法
4.2.3 超車工況下的氣動(dòng)瞬態(tài)模擬驗(yàn)證
4.3 橫向間距對(duì)超車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
4.3.1 橫向間距對(duì)超車工況下氣動(dòng)特性的影響
4.3.2 橫向間距對(duì)超車工況下運(yùn)動(dòng)特性的影響
4.4 速度對(duì)超車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
4.5 自然側(cè)風(fēng)對(duì)超車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
4.6 變道超車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性研究
4.7 本章小結(jié)
第5章 基于雙向耦合的會(huì)車工況氣動(dòng)穩(wěn)定性研究
5.1 會(huì)車工況下氣動(dòng)穩(wěn)定性影響因素分析
5.2 會(huì)車工況下汽車高速氣動(dòng)穩(wěn)定性數(shù)值模擬
5.2.1 會(huì)車工況數(shù)值模型建立
5.2.2 計(jì)算域和網(wǎng)格方法
5.3 橫向間距對(duì)會(huì)車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
5.3.1 橫向間距對(duì)會(huì)車工況下氣動(dòng)特性的影響
5.3.2 橫向間距對(duì)會(huì)車工況下運(yùn)動(dòng)特性的影響
5.4 速度對(duì)會(huì)車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
5.4.1 不同相對(duì)速度對(duì)會(huì)車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
5.4.2 不同絕對(duì)速度對(duì)會(huì)車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
5.5 自然側(cè)風(fēng)對(duì)會(huì)車工況下的氣動(dòng)穩(wěn)定性影響
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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期刊論文
[1]側(cè)風(fēng)下汽車會(huì)車氣動(dòng)特性數(shù)值分析[J]. 羅建斌,吳量,苗明達(dá),黃煜. 廣西科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)耦合方法研究[J]. 羅澤軒,谷正氣,黃泰明,豐成杰,李舒雅. 中國(guó)機(jī)械工程. 2018(07)
[3]基于雙向耦合方法的汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性研究[J]. 羅澤軒,谷正氣,豐成杰,黃泰明,李舒雅. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[4]速度和間距對(duì)彎道會(huì)車瞬態(tài)氣動(dòng)特性的影響[J]. 王靖宇,于旭濤,惠政,胡興軍. 江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[5]基于風(fēng)洞試驗(yàn)與CFD分析的汽車前后軸氣動(dòng)升力計(jì)算的研究[J]. 張勇,谷正氣,劉水長(zhǎng),米承繼. 汽車工程. 2017(03)
[6]底部結(jié)構(gòu)對(duì)轎車側(cè)風(fēng)氣動(dòng)特性的影響分析[J]. 袁志群,谷正氣,楊明智,彭倩,劉顯貴. 汽車工程. 2017(01)
[7]車身俯仰運(yùn)動(dòng)對(duì)氣動(dòng)升力的影響[J]. 黃泰明,谷正氣,陳陣,文琪,羅澤軒. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]不同波長(zhǎng)瞬態(tài)側(cè)風(fēng)對(duì)汽車氣動(dòng)性能影響分析[J]. 黃泰明,谷正氣,豐成杰,陳陣. 中國(guó)機(jī)械工程. 2016(22)
[9]會(huì)車瞬態(tài)氣動(dòng)特性對(duì)操縱穩(wěn)定性的影響[J]. 王靖宇,惠政,于旭濤,胡興軍. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2016(11)
[10]汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性的雙向耦合方法研究[J]. 谷正氣,豐成杰,陳陣,黃泰明,譚鵬. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(09)
博士論文
[1]汽車氣動(dòng)升力及其對(duì)直線行駛能力影響的研究[D]. 宋昕.湖南大學(xué) 2012
[2]重型半掛廂式貨車高速側(cè)風(fēng)氣動(dòng)穩(wěn)定性分析與優(yōu)化[D]. 龔旭.湖南大學(xué) 2011
[3]轎車超過(guò)大型運(yùn)輸車的數(shù)值模擬研究[D]. 扶原放.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于AMC雙向耦合方法的汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性研究[D]. 李舒雅.湖南大學(xué) 2018
[2]彎道會(huì)車的瞬態(tài)氣動(dòng)特性研究[D]. 王保玉.吉林大學(xué) 2016
[3]基于氣動(dòng)與系統(tǒng)動(dòng)力雙向耦合的汽車側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性研究[D]. 豐成杰.湖南大學(xué) 2016
[4]復(fù)雜工況下汽車空氣動(dòng)力特性的數(shù)值模擬研究[D]. 滿超.重慶理工大學(xué) 2015
[5]會(huì)車過(guò)程的氣動(dòng)特性研究[D]. 鄭濤.東北大學(xué) 2011
[6]基于重疊網(wǎng)格的變道超車氣動(dòng)特性動(dòng)態(tài)模擬研究[D]. 張志.吉林大學(xué) 2011
[7]計(jì)及側(cè)風(fēng)的某跑車高速氣動(dòng)穩(wěn)定性研究[D]. 孫露.湖南大學(xué) 2011
[8]變道超車過(guò)程的CFD數(shù)值模擬研究[D]. 張苗.上海交通大學(xué) 2011
[9]復(fù)雜行駛工況下汽車高速氣動(dòng)特性研究[D]. 黃泰明.湖南大學(xué) 2008
[10]會(huì)車過(guò)程的空氣動(dòng)力特性研究[D]. 李玉虎.吉林大學(xué) 2006
本文編號(hào):3731515
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