基于前轮阻风板的suv气动减阻与优化研究

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1、分类号：U463.82+1单位代码：10183研究生学号：201042E059密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）基于前轮阻风板的SUV气动减阻与优化研究ResearchofSUVAerodynamicDragReductionandOptimizationBasedontheAir-damoftheFrontWheel作者姓名：孙广类别：工程硕士领域（方向）：汽车空气动力学指导教师：胡兴军教授校外导师：王展欣高级工程师培养单位：汽车工程学院2015年10月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位

2、和个人，巧不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立迸行研究工作所取得的成渠。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包會任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重耍贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名Ｔ／ａ年曰

3、期：兴／之月巧口—————————————————————基于前轮阻风板的SUV气动减阻与优化研究—————————————————————ResearchofSUVAerodynamicDragReductionandOptimizationBasedontheAir-damoftheFrontWheel作者姓名：孙广领域（方向）：汽车空气动力学指导教师：胡兴军教授校外导师：王展欣高级工程师类别：工程硕士答辩日期：2015年12月03日摘要基于前轮阻风板的SUV气动减阻与优化研究汽车空气动力学性能，特别是气动阻力特性是汽车产品研发中需要考

4、虑的重要性能之一。本文为了进行某SUV的气动减阻，首先以SUV的类车体——方背式米拉模型作为研究对象，以计算流体力学技术为方法，研究了前阻风板对米拉模型气动阻力系数的影响。建立几种不同结构的前阻风板，选取降阻效果较好的一种，然后采用参数化控制进行了结构优化，最后将优化方案运用于某SUV车型上，降低了整车气动阻力。此外，本文对方背式米拉模型周围气流的流动状态进行了描述，在对物理现象的理解的基础上，进行了数值仿真方案探索。本文选取了长方体形计算域，该尺寸的计算域能保证计算的精度同时也不会影响计算的效率。对于体网格的生成方式也进行了探索，网格过渡

5、更加均匀有助于提高计算结果的精度，线性的增长方式会使得网格数目与均匀性达到较好的协调统一。在结构优化方面，本文使用Isight集成Sculptor和Fluent，采用DOE实验设计，用优化的超拉丁方法建立样本点；用RSM响应面法和Kriging模型分别拟合前阻风板结构变量与风阻参数的响应面，再结合多岛遗传算法在响应面上寻找最优解，找到使风阻参数最小的前阻风板结构；通过分析优化精度，得出最佳前阻风板结构。本文将此最佳前阻风板结构应用于某SUV实际车型当中，通过多次数值仿真发现，气动阻力得到有效抑制，整车流场结构得到有效的改善，后车窗处涡旋得到

6、有效的控制。通过本文的研究可以为该类车型的数值仿真方法提供参考。同时也通过正交试验设计方法合理的设计数值仿真实验，得到了前阻风板附件对于该车型的气动性能影响的变化趋势，为后续研究提供了参考。关键词：CFD，参数化网格控制，响应面法，Kriging模型，多岛遗传算法IAbstractResearchofSUVAerodynamicDragReductionandOptimizationDesignBasedontheAir-damoftheFrontWheelAutomotiveairdynamicperformance,especially

7、theaerodynamicdragcharacteristics,isoneoftheimportantpropertiesintheresearchanddevelopmentofautomotiveproducts.InordertocarryouttheaerodynamicdragreductionoftheSUV,thesquarebackMIRAmodelwasusedastheresearchobjectwiththemethodofcomputationalfluiddynamics.Severaldifferentstr

8、ucturesofthefrontstopplatewereestablished,oneofthebestreducingdrageffectwasselected,andth