基于空氣動力學的汽車行駛安全性研究.pdf

1、汽車空氣動力特性是汽車的重要性能，側(cè)風狀態(tài)下的行駛穩(wěn)定性是汽車空氣動力特性的一個重要組成部分。在行駛過程中，汽車的操縱特性總是難免要受到側(cè)風的影響。隨著側(cè)風的增強和橫擺角的變大以及汽車行駛速度的增大，汽車的行駛安全性會受到極大的威脅。并且當今汽車輕量化趨勢使得汽車的側(cè)風敏感性問題顯得越來越重要。 針對以上問題，依托西華大學機動車司法鑒定所，利用事故汽車鑒定積累的典型案例，從各型汽車不同的車身空氣動力學特性入手，對高速行駛的汽車的

2、主動安全性進行基于空氣動力學特性的研究。該課題的研究結(jié)論能為汽車安全性設計技術提供重要的參考，還可運用到交通安全教育和控制系統(tǒng)中，對于正確控制交通流，合理控制行駛車速，減少交通事故，保障交通安全具有重要的意義。 在研究側(cè)風穩(wěn)定實驗研究時，通常需要采用專用實驗設備才能測出汽車所受到的力和力矩，但是僅靠這些力和力矩的數(shù)據(jù)也很難對車身周圍的流場有全面清楚地認識，并且不容易確定車身上產(chǎn)生這些空氣動力載荷的確切區(qū)域，常常難以解釋側(cè)風作用下

3、汽車所受的力和力矩的變化。應用汽車外流場數(shù)值模擬的方法研究側(cè)風作用下汽車周圍流場的形成機理與特點，可以直觀的認識流場各處速度、壓力分布，分離和渦流的產(chǎn)生及發(fā)展，對于深入分析側(cè)風特性具有重要的意義。 本文應用國內(nèi)外廣泛采用的合成風的方法模擬側(cè)風作用下的汽車外流場。合成風的方法是將模擬汽車行駛的正前方來流與垂直于車身縱向?qū)ΨQ面的側(cè)風合成一股氣流。計算網(wǎng)格采用四面體、六面體混合網(wǎng)格方案。 接下來根據(jù)模擬結(jié)果對車身周圍流場進行了

4、分析，并根據(jù)車身外流場不同位置截面上的速度和壓力等物理量的分布與變化情況，定性的分析了轎車受到側(cè)風作用時側(cè)向力和升力發(fā)生相應變化的原因，并重點結(jié)合GB7258標準，從氣動升力入手，對模型車高速行駛時的行駛安全性進行了定量分析。 得出的主要結(jié)論是： 當車速和側(cè)風大小恒定時，氣動側(cè)向力和氣動升力都明顯地隨著側(cè)風橫擺角的增大而增大。 當車速和側(cè)風橫擺角恒定時，氣動側(cè)向力和氣動升力都明顯地隨著側(cè)風的增強而增大。