世界一級方程式錦標賽(FIA Formula 1 World Championship),簡稱F1,是由國際汽車運動聯(lián)合會(FIA)舉辦的最高等級的年度系列場地賽車比賽,是當今世界最高水平的賽車比賽。隨著賽事的不斷發(fā)展和計算機仿真技術的不斷進步,在引擎的研發(fā)逐漸趨于相對穩(wěn)定的情況下,各參賽隊伍逐漸將優(yōu)化轉(zhuǎn)向賽車車身小的改變,如加裝一片翼型,會對整車空氣動力學特性,如升力系數(shù)、俯仰力矩等造成很大變化,進而對加速水平和行駛穩(wěn)定性造成巨大的改變,這使得F1研發(fā)團隊對賽車的空氣動力學越來越重視,投入的研發(fā)成本和人員也越來越多,因為賽車與量產(chǎn)車外形的區(qū)別較大(如前者為開輪式),使得其空氣動力學研發(fā)優(yōu)化的重點不同,如F1賽車研發(fā)團隊最為重視賽車的整車升力,而影響升力的主要部件是前翼、后翼及底部擴散器等,這就使得研發(fā)團隊對這些部件的研發(fā)優(yōu)化會投入更多的精力,而量產(chǎn)車則更重視減阻。國內(nèi)目前對于F1賽車的研究主要是針對其車身姿態(tài)保持不變的情況下,分析其靜態(tài)的氣動特性,而對賽車車身保持運動的研究較少,國外相關賽車團隊的研究較為詳細深入,但因涉及到保密性,關于賽車空氣動力學的研究數(shù)據(jù)公布的較少。本文對某F1方...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1賽車空氣動力學坐標系

2.1賽車空氣動力學參數(shù)賽車在行駛過程中，主要受地面的力和周圍氣流的氣動力、力矩，來自地面的力取決于汽車的重量、滾動阻力和重心位置。氣動力和力矩則由行駛速度、車身外形和橫擺角決定。作用在賽車上的氣動力和力矩如圖2.1所示，坐標原點為前后軸中心平面與中央對稱面的交點，分為三個....

圖2.2賽車實時風阻測試而這對于不具備F1賽車實車道路實驗的研究學者來說，優(yōu)秀的仿真分析也

圖2.2賽車實時風阻測試不具備F1賽車實車道路實驗的研究學者來說，優(yōu)秀車空氣動力學特性的極佳辦法。洞試驗是賽車空氣動力學研究中相當重要的研究方法，參加較為先進的風洞，研究人員通過表面絲帶法、油流法圍流體瞬態(tài)流動進行可視化研究，通過風洞天平獲取發(fā)人員提供賽車在氣流中的空氣動....

圖2.3賽車實車風洞實驗為了更好的貼近賽道所處的不同環(huán)境，環(huán)境風洞同時還可以模擬賽車所處的

通過對車身造型等的不斷修改和完善，使得賽車的空氣動力學表現(xiàn)逐漸接近研發(fā)人員的期望值。如圖2.3為在風洞中進行煙流試驗的F1賽車。圖2.3賽車實車風洞實驗為了更好的貼近賽道所處的不同環(huán)境，環(huán)境風洞同時還可以模擬賽車所處的不同環(huán)境，如改變環(huán)境溫度、濕度及改變天氣狀況等。

圖2.4賽車數(shù)值仿真效果圖

主要包括通過對外流場的穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)仿真計算，將仿真獲得的氣動升力、阻力及其系數(shù)等數(shù)據(jù)，如圖2.4為用STAR-CCM+軟件對某F1賽車進行數(shù)值仿真計算所獲得的車身表面壓力數(shù)據(jù)的后處理效果圖。圖2.4賽車數(shù)值仿真效果圖2.3流體數(shù)值仿真理論2.3.1流體動力學控制方程....

本文編號：4048572