基于不同外形参数模型的汽车外流场仿真.pdf

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1、第30卷第4期重庆交通大学学报(自然科学版)Vol．30No．42011年8月JOURNALOFCHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Aug．2011DOI:10．3969/j．issn．1674－0696．2011．04．032基于不同外形参数模型的汽车外流场仿真杜子学，张杰(重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆400074)摘要:运用三维建模软件建立某型汽车的CAD模型，并基于知识工程模块设置一组影响汽车空气动力学的参数:前风窗角(FWW)、后风窗角(BWW)、接

2、近角(AFA)、离去角(DRA)，通过改变这些参数得到8种不同的汽车模型;将得到的参数化模型运用计算流体力学(CFD)软件Star－ccm+对其进行空气动力学模拟分析，模拟出不同参数模型下的阻力系数和升力系数，并分析不同参数模型下对汽车气动性能影响。关键词:汽车空气动力学;外流场;参数化模型;数值模拟中图分类号:U462．3文献标志码:A文章编号:1674－0696(2011)04－0848－04SimulationforExternalFlowFieldaroundAutomobilesBasedonModels

3、ofDifferentParametricShapeDUZi-xue，ZHANGJie(SchoolofElectromechanical＆AutomotiveEngineering，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，China)Abstract:TheCADmodelofacertaintypeautomobilewascreatedwiththree－dimensionalmodelingsoftware．Basedonknowledgeengineerin

4、gmodule，asetofaerodynamicparametersofvehicleswassetup．Theseparameterswereangleoffrontwindscreens(FWW)，angleofrearwindscreens(BWW)，approachangle(AFA)，departureangle(DRA)．Eightdif-ferentcarmodelswereobtainedbychangingtheseparameters．Thenparametricmodelwillbeanal

5、yzedforaerodynamicbyusingofcomputationalfluiddynamics(CFD)software，Star－ccm+．Underdifferentparametricmodels，thedragcoeffi-cientandliftcoefficientcouldbesimulated．Moreover，analysisofaffectionforaerodynamicperformancecouldalsobecar-riedon．Keywords:automobileaero

6、dynamics;externalflowfield;parametricmodel;numericalsimulation近代汽车设计分析的建模过程通常是CAD和汽车的几何模型，并基于其知识工程模块提取影响CAE相互独立起来的，首先运用CAD技术建立几何其空气动力学特性的一组功能参数前风窗角模型，然后将所建的模型导入有限元分析软件中进(FWW)、后风窗角(BWW)、接近角(AFA)、离去角行网格划分、材料属性定义、边界定义与加载，最后(DRA)，通过改变这些参数得到8种不同的汽车模求解和后处理分析。通过对仿真结果

7、的分析研究，型。将得到的参数化模型进行网格划分然后导入计再对CAD模型进行设计优化，改善其力学性能，提算流体力学软件Star－ccm+对其进行空气动力学高其经济效益。但对需优化的模型，若改变其中一模拟分析。模拟出不同参数模型下的阻力系数和升个尺寸就需重新建立新的模型，重复的工作带来不力系数，并分析不同参数模型下对汽车气动性能影少的麻烦。随着计算机集成技术的发展，为了进一响。但由于汽车表面外形曲率多变化，结构的复杂步的缩短设计周期，更灵活地针对影响分析性能的性，为了保证其完整的几何拓扑关系，对汽车外形做特征参数进行修

8、改达到快速建模分析的目的。基于了许多的简化工作。在参数设置时，每组参数的数参数化建模技术被提出并得到发展运用。参数化建值变动相对较小，在此谨做一次尝试性试验。模技术利用基于特征的CAD技术建立全参数化驱1模型的建立动的三维模型，并以此为基础，对整体设计和部件进1．1几何模型设计分析行有限元分析。参照某型汽车的车身外形，对其进行几何简化在此基础上，笔者运用三维