几种典型非稳态侧风下重型商用车气动特性研究

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1、几种典型非稳态侧风下重型商用车气动特性研究AerodynamicCharacteristicsResearchonHeavyCommercialVehiclesinSeveralTypicalUnsteadyCrosswindSituations作者姓名：任琳琳领域（方向）：工业设计工程指导教师：肖宏伟副教授类别：工程硕士答辩日期：2015年5月31日摘要几种典型非稳态侧风下重型商用车气动特性研究建国以来，中国公路汽车运输的货运量在整个车辆运输中所占的比例相当可观，也越来越受到国民重视。改革开放以来，我国国民经济发展迅猛，我国公路基础设施建设在不断追求

2、上进的基础上，有了革新性突破，随之崛起的重型商用车运输业引起了各界重视。为实现运输业经济效益最大化，提高运输效率，重型商用车在增加载重量的同时车速也在不断提高。从重型商用车的工作性质方面考虑，重型商用车会经历多种不同的复杂环境，其中侧风给重型商用车运输带来的影响不容忽视。由于重型商用车形体长宽比较大，车身高度及重心位置较高，其侧风敏感性也随之增强，同时侧风形式的不同给重型商用车行驶过程中带来的影响也有明显差别。由此可见，重型商用车在不同侧风环境中的气动特性研究，尤其是在非稳态侧风下的气动特性研究，对于提高其操纵稳定性及行驶安全性等方面有着相当重要的理论

3、指导意义和工程应用价值。虽然在以往的研究中总会有稳态侧风与非稳态侧风之分，但自然环境中侧风强度及方向千差万别，非稳态侧风种类繁多，而稳态侧风在自然环境中几乎找不到，仅是研究中较接近实际的一种简化手段[1]。自然界中非稳态侧风对车辆行驶影响更为明显而复杂，侧风比较容易出现在空旷及山间隧道出入口处，所以本文基于前人对车辆在瞬态侧风中的气动特性研究，挑选自然环境中几种典型的非稳态侧风作为研究工况，对重型商用车的气动特性进行研究分析，为提高车辆在侧风作用下的行驶稳定性及安全性提供可靠的理论依据。在空气动力学的众多研究中已经验证了数值仿真研究手段的准确性及可靠性

4、，在本文研究中利用STAR-CCM+软件中的动网格技术，结合某型号重型商用车模型，分别模拟了其在城市道路中经过不同间隔连续建筑物、设计不同建筑物宽度及经过隧道工况下的行驶状况，并对比分析了不同的建筑物间隔及建筑物宽度对重型商用车气动特性的不同影响，单独分析了在经过隧道出入口处的气动力变化情况。I关键词：非稳态，侧风，重型商用车，动网格，STAR-CCM+IIAbstractAerodynamicCharacteristicsResearchonHeavyCommercialVehiclesinSeveralTtypicalUnsteadyCrosswi

5、ndSituationsSincetheestablishmentofthenation，Chinaroadmotortransportationhasoccupiedaspecialpositionintransportation.WiththerapiddevelopmentofChina'snationaleconomy,theroadinfrastructureconstructioninourcountryhadgotahistoricbreakthroughafterhavingcarriedoutreformandopening-uppo

6、licy,risingalongwithwhichtheheavycommercialvehiclestransportationwascausingconcernfromallwalksoflifewascatchingtheattentionofallwalksoflife.Inordertomaximizetheeconomicbenefitoftransportationandtoimprovethetransportefficiency,heavycommercialvehiclesincreasedtheloadandspeedatthes

7、ametime.Takingtheworknatureofheavycommercialvehiclesintoconsideration,heavycommercialvehicleswillexperienceawidevarietyofcomplexenvironments,inwhichtheimpactofcrosswindcannotbeignored.Duetothelargelength-widthratioofheavycommercialvehiclebody,thehighervehicleheightandcentre-of-g

8、ravitypositionwillincreasethesensitivityofthecr