基于特征點(diǎn)的車身氣動(dòng)低阻低噪?yún)f(xié)同優(yōu)化研究.pdf

1、車身造型是決定汽車氣動(dòng)性能和汽車銷售的關(guān)鍵性因素，優(yōu)秀的車身造型是氣動(dòng)性能和美學(xué)性能的完美融合。氣動(dòng)阻力特性和氣動(dòng)噪聲特性作為車身氣動(dòng)性能的主要標(biāo)志，與汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性與舒適性密切相關(guān)，隨著汽車進(jìn)入大眾家庭以及人們對(duì)汽車品質(zhì)要求的提高，車身的低阻低噪已成為國內(nèi)外汽車研發(fā)的熱點(diǎn)。
　　以往國內(nèi)外的相關(guān)研究大多局限在車身減阻或低阻與美學(xué)造型的結(jié)合上，而氣動(dòng)噪聲的研究則主要關(guān)注在車身附件降噪方面，綜合考慮低阻低噪的車身造型研究尚未開展。

2、由于低阻低噪之間存在復(fù)雜的耦合關(guān)系，兩者的目標(biāo)函數(shù)不一致，因而開展車身低阻低噪?yún)f(xié)同優(yōu)化研究，對(duì)車身造型具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化(Multidisciplinary Design Optimization,簡稱MDO)通過不同目標(biāo)之間的協(xié)同效應(yīng)，從而獲得整體滿意解，目前已經(jīng)受到各個(gè)行業(yè)的廣泛關(guān)注，尤其是在航空航天，機(jī)械等領(lǐng)域。本文正是采用MDO設(shè)計(jì)方法，對(duì)汽車車身氣動(dòng)阻力和氣動(dòng)噪聲性能進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化，研究內(nèi)容

3、如下：
　　（1）由于流場是氣動(dòng)阻力和氣動(dòng)噪聲計(jì)算的基礎(chǔ)，為了保證協(xié)同優(yōu)化的可靠性，本文首先采用國際MIRA標(biāo)模，進(jìn)行了三種流場仿真方案的對(duì)比，得到Realizable k-ε二階離散格式為最佳仿真方案。同時(shí)，應(yīng)用實(shí)車模型進(jìn)行了阻力和噪聲的仿真研究，并通過風(fēng)洞及實(shí)車道路試驗(yàn)驗(yàn)證了方案的準(zhǔn)確性，為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。
　?。?）在整體優(yōu)化造型思想基礎(chǔ)上，提出了一種基于特征點(diǎn)的逆向造型方法。在選取車身關(guān)鍵氣動(dòng)阻力因子后，結(jié)合計(jì)算

4、流體動(dòng)力學(xué)(CFD)仿真技術(shù)和響應(yīng)曲面模型(RSM)近似方法，建立了車身全局外型尺寸與氣動(dòng)阻力系數(shù)間的響應(yīng)關(guān)系?；诖?，應(yīng)用多島遺傳算法(MIGA)進(jìn)行了全局尋優(yōu)，得到了具有最佳氣動(dòng)阻力性能的車身造型。
　?。?）分析了影響車內(nèi)聲場的主要聲源部位，確定了車身關(guān)鍵氣動(dòng)噪聲因子后，構(gòu)建了可靠的氣動(dòng)噪聲響應(yīng)面模型，應(yīng)用MIGA對(duì)其進(jìn)行全局尋優(yōu)，并就后視鏡對(duì)車身氣動(dòng)噪聲特性影響做了分析。
　?。?）提出了一種氣動(dòng)低阻低噪的協(xié)同優(yōu)化數(shù)