摘要：针对传统导流器仅能单一地减小阻力或升力的问题,基于某直背车型设计一款能同时减小阻力和升力的新型导流器。首先,基于其需满足的流场条件确定导流器横截面初始的上下型线,并使用准均匀B样条进行拟合,再沿y方向拉伸出导流器的型面。接着,通过改变截面型线控制点,得到一系列不同的型面,运用遗传算法寻优找到导流器最优型面。最后,为进一步减小阻力和升力,基于导流器最优截面,改变导流器的宽度和安装位置与角度,并采用实验设计、近似模型和NSGA-II遗传算法进一步优化。模型风洞实验验证的结果表明:整车阻力减小3.8%,升力减小7.9%。

摘要：以降低车身阻力和提高汽车的行驶稳定性为目的,对车身底部的流动特性进行数值模拟,以使通过车身底部的流动最佳化。以某轿车的1∶5模型为研究对象,对汽车底部外形进行各种改型设计,研究汽车底部凸凹外形对汽车空气动力特性的影响,并对产生这些影响的原因进行了分析。模拟计算结果表明:汽车底部外形越复杂,气动阻力系数和气动升力系数越大;对气动阻力系数影响最大的是车轮,对气动升力影响最大的是轮腔。计算和分析的结论可为汽车底部外形设计和改型提供参考,也为获得复杂车身底部流动最佳化外形打下了基础。

摘要：翼尖小翼能利用机翼翼尖产生的三维绕流为机翼提供额外的升力和前进的推力,其独特的作用机理同样适合用在汽车尾翼上。由于汽车的尾部流场与航空器有较大差别,使传统的航空器翼型很难满足汽车用翼尖小翼的设计需求,同时翼尖小翼的附加会使尾翼翼面因额外的弹性变形而产生新的气动载荷分布,这就需要对车用翼尖小翼进行设计和优化。首先,利用准均匀B样条曲线来拟合翼型,再对拟合的翼型进行小翼的三维参数化建模,最后,使用双向流固耦合的分析方法来考虑静气动弹性对附加了小翼的汽车尾翼的实际影响,并在三维流场中通过数值仿真的手段对小翼翼型及其形状参数进行优化设计。最优样本进行了风洞试验验证和比较,结果说明仿真具有较高的模拟精度,同时风洞试验与数值仿真的结果表明:翼尖小翼通过优化设计能为安装有普通尾翼的汽车带来额外下压力的同时减小其气动阻力;相较于刚性翼,考虑静气动弹性的新型尾翼,其最优解集有使汽车模型的升力系数增加而阻力系数减小的趋势。

摘要：由于高温高压气体的流动冲击,发动机排气歧管会产生较大的温度梯度并承受较大的热应力。以热应力和应变为目标,该研究对某车型发动机排气歧管进行优化。首先对一维发动机进行建模和计算,利用流固耦合方法计算排气歧管的温度场,并做了网格无关性的验证。将结果作为热负荷,计算排气歧管的热疲劳参数并以热应力和热变形为目标对该排气歧管进行改进。结果表明:改进后的排气歧管热应力和热变形明显降低,其中最大热应力减小了21MPa,降幅为8.5%;热应变减小了0.07 mm,占4%,疲劳寿命提高了约1100次。该研究为车辆发动机排气歧管的设计和优化提供了一种有效的方法,具有参考意义。

摘要：为了对汽车外形进行优化设计,利用CFD软件与智能算法相结合的方法,以在天窗微开高速行驶状态下的汽车为优化的对象,选取气动阻力最小、气动升力为0、天窗后缘压强最小为`优化目标,以汽车关键外形参数为设计变量,对汽车气动外形进行多目标优化设计.同时,应用了数据挖掘技术评价设计变量与3个目标函数的影响关系,选取优化后的最佳关键参数制作汽车模型并进行风洞试验验证.研究结果表明:通过遗传算法优化的车身外形,在其他设计目标满足要求的条件下成功地将阻力系数降低了9.5%,并通过风洞试验验证了该智能算法结果的准确性.基于智能算法的汽车气动外形设计具有指导意义与实际应用价值,为汽车气动外形的多目标优化设计提供了一种高效、精确、可靠的先进优化方法.

摘要：为减小重型货车的气动阻力,以实现整车节能减排的目标,基于某平头重型货车气动减阻敏感区域,设计了10种独立的气动减阻附件,利用CFD仿真对气动附件的减阻机理和效果进行了研究。结果表明,10种气动附件皆有减阻效果,其中一种仿生学减阻附件,减阻效果明显,减阻率为15.0%,且要求的安装空间小。最后通过气动附件的优化组合,获得了一种最佳减阻方案,减阻率达27.4%。

摘要：为了解决汽车CAN网络的消息处理、数据丢包等行为会引起汽车控制系统的时间迟滞效应,从而影响整车动力学控制的准确性的问题,提出了基于鲁棒模型预测控制的汽车横摆稳定性控制策略.首先分析了CAN网络的消息时延特点,以此为基础构建多胞时滞动力学模型描述汽车网络的参数不确定性.进一步设计了包含不确定参数的鲁棒模型预测控制器,提高了汽车主动安全控制器的抗干扰能力.此外,横摆稳定控制策略还使用基于渐进稳定不变椭圆集的变时域最优控制律提高了鲁棒控制算法的在线求解效率,平衡了系统控制鲁棒性和最优性的矛盾.结果表明,提出的控制策略能够抵抗CAN网络时延诱导的参数不确定性,缓解鲁棒控制算法的保守性,提高汽车转向时的主动安全性能.

摘要：以发动机空燃比和点火提前角为研究对象,分析其在不同转速和负荷下对功率和有效燃油消耗率的影响规律。通过对空燃比和点火提前角对发动机功率和有效燃油消耗率的影响进行仿真模拟,利用GT-power和优化仿真软件Isight联合仿真,建立近似模型,对设计变量空燃比和点火提前角进行了优化,并建立了不同参数MAP图为发动机在不同工况下的参数调整提供参考;通过试验设计所得数据对发动机性能及各变量之间的关系进行数据挖掘,探索了设计变量与目标之间的内在联系。

摘要：为避免某摩托车在驾驶过程中出现因散热不好而导致发动机温度过高所带来的高热负荷、高排放、低功率等问题,以某越野摩托车整车为研究对象,基于计算流体力学方法(computational fluid dynamic,CFD),对该摩托车整车外流场进行分析。结果表明:该摩托车进风格栅的结构设计不合理,不利于发动机冷却散热。通过改变进风格栅导叶结构来增大通风面积,并提出了相应的结构优化方案。仿真结果表明:经过对进风格栅的结构优化后,油冷器的冷却风量提升了118%,同样改善了格栅与油冷器之间因气流滞留所引起的局部涡流现象,降低了局部内流阻力;经实验验证,最优方案满足各种工况下发动机机油温度小于135℃、缸温小于250℃的要求。该研究结果可为摩托车整车零部件设计及开发提供仿真数据支撑及理论指导。

摘要：为降低电机绕组及控制器IGBT温升,提升电机及控制器冷却流道散热性能的同时确保电机及控制器的冷却流道具有较低流动阻力,以某微型电动车驱动系统的冷却流道结构、电机及控制器为研究对象,采用CFD方法搭建了电机及控制器的流固耦合分析模型,分析了该冷却流道原始结构下内部速度场及流阻特性、电机绕组温度场、IGBT温度场。采用协同优化方法对电机及控制器冷却流道结构参数进行智能寻优,寻求低流阻、高效散热的冷却流道结构。结果表明:冷却流道原结构存在局部涡旋和流动死区,冷却流道流阻为31.87 kPa,电机绕组最高温度为120.04℃。在满足工艺和流阻改善的条件下,选取绕组温升改善最明显的结构作为最终优化结果。优化后冷却流道内部流动存在的局部涡旋、流动死区都得以减少,流动更顺畅,流速更均匀,流动阻力显著下降,流阻较原始模型降低约12.5 kPa,降幅39.4%。优化后电机绕组端部最高温度较原始模型降低3.28℃,降幅2.7%。研究结果可为电机及控制器冷却结构的设计及改良提供理论参考。