轿车车身造型空气动力学寻优的探索

探讨基于空气动力学新理论模型确定一系列车用理想基本形体、进而转换成优良车身造型的方法。通过以计算机辅助方式获取一个这类基本形体的实例、并利用对形体开展模型风洞试验及计算机辅助车身造型的结果,详细描述和验证了这种方法,还初步分析了影响形体形状的一些主要因素。     

电动轿车车身结构静态特性综合评价方法研究

通过电动轿车车身结构强度及车架力流分析,综合评价车身结构的载荷情况;通过车身结构刚度分析及车架承载度分析,全面评价车身结构的整体特性.系统地进行电动轿车车身结构分析,对电动车车身工程有较大参考价值.     

基于用户认知的轿车后侧视造型轮廓形提取研究

基于年轻消费者对轿车后侧视造型的相似性认知和评判,探讨提取和揭示该视角下造型轮廓形及其关键形体部位构成的方法。以年轻消费者造型相似性判断实验数据进行聚类分析,获得78款轿车后侧视造型,定义41条特征线及其177个线段对造型加以描述。计算所有线段的斜率值并用于因子分析,提取出20个公因子。研究结果表明:(1)在有39.375%的造型形状信息损失的情况下,轿车后侧视造型可提取和表达为一个简化但可识别的轮廓形;(2)该轮廓形主要由车身侧面、车身尾部,以及两者之间的过渡部位等组成。     

高速轿车车身前部外流场数值模拟

汽车的空气动力学特性对汽车行驶的动力性、燃油经济性和操纵稳定性有着重要影响。采用计算流体力学方法对其性能进行预测，相比风洞试验可以节约资金，缩短新车型开发周期。运用FLUENT软件，建立类车身模型，设定边界条件，计算其相关外流场性能，得到相应的阻力系数，确定了车身空气动力学特性。通过对不同轿车车身前部模型外流场数值模拟，确定了不同的轿车车身前部外形可以满足不同的性能要求，为轿车车身前部的设计提供了参考依据。     

某轿车白车身结构强度分析与优化研究

在车辆开发过程中,车身结构强度是评价车辆安全性的重要指标之一。采用有限元分析法来对汽车白车身结构强度进行分析,可以有效缩短汽车白车身研发过程,并优化车身制造成本。以某轿车白车身为研究对象,以车身结构强度及不同工况下乘坐安全性为导向,对轿车白车身结构进行分析,并提出优化方案。首先,采用Hypermesh软件建立了轿车白车身模型;接着,结合轿车实际工程,在制动工况下对车身结构强度进行分析;最后,对安全带固定点以及驾乘座椅连接位置进行应力及变形分析,并对当前白车身提出有效优化方案。结果表明,通过有限元分析,可在保证车身结构强度的基础上实现轻量化,并降低企业生产成本。     

轿车车身覆盖件中逆向工程的应用

以轿车车身曲面重建为研究对象,运用曲面重构理论对车身进行外形分析,应用Pro/Engineer逆向工程技术获取该轿车覆盖件的点云。通过对覆盖件点云进行处理和汽车车身覆盖件的曲面重构,得到高质量的车身覆盖件曲面三维模型,并对重建的车身曲面进行光顺性分析。     

基于压电陶瓷的轿车车身振动主动控制研究

基于目前汽车车内噪声控制标准和舒适性要求的提升,运用国内外在振动主动控制方面的研究成果,结合轿车车身自身的特点,利用压电陶瓷对轿车车身振动进行主动控制的研究。在对压电理论进行研究的基础上,设计了相应的控制系统,编写了振动采集控制程序,搭建了实验平台,并对某轿车车身进行了振动主动控制试验。试验结果表明,这种控制方法对轿车车身振动的控制是可行和有效的。     

轿车车身怠速共振分析

针对某轿车在怠速工况下车身容易产生共振,采用有限元技术和模态试验相结合的方法对该轿车白车身进行模态分析,找出车身振动的根本原因。首先建立白车身有限元模型,重点研究点焊单元的模拟方法,通过模态分析得到该白车身模态参数;然后搭建白车身模型的模态测试系统,采用随机子空间法识别得到白车身模型的模态动态响应参数。通过对比计算模态和试验模态,误差在5.3%内。结果表明,发动机激励频率(23~25 Hz)与车身1阶试验模态频率(25.53 Hz)相近是导致怠速工况下车身振动的主要原因,应增强车身发动机盖和顶板强度,这为车身的动态和结构设计提供了参考依据。     

紧凑型轿车车身刚度分析及结构优化研究

为了提高紧凑型轿车车身的刚度,缩短新车型研发周期,降低研发成本,需要对紧凑型轿车车身的刚度进行分析,并对车身结构进行优化。现以国内某品牌紧凑型轿车为研究对象,对车身的弯曲刚度和扭转刚度进行分析和计算,根据计算结果对车身结构进行优化,再与优化之前的车身参数相对比。结果表明,经过优化,紧凑型轿车车身的刚度得到了提高,刚度分布更加合理,同时车身质量降低,具有重要的应用价值。     

模型轿车空气动力特性的研究

对３种典型轿车车身空气绕流的空气动力特性进行了试验研究,通过１／８轿车模型风洞试验,获得了流场的形貌并对其了解释。重点对车身和扰流板在高速侧风时的空气动力特性进行了研究分析,给出了车身与气动力特性之间、气动力特性与汽车性能之间的关系,通过改变车身尾部外形,改进尾流结构进而改善气动力特性,提出了提高操纵稳定性的措施。     

基于特征的车身组件曲面建模

通过对特征,建模方法的阐述,介绍了基于特征建模的基本工作原理及其作用.分析车身各构件的特征并根据特征给车身分块.研究基于特征的车身覆盖件参数化建模方法,在车身覆盖件建模中引入了特征建模概念,针对车身覆盖件的结构特点及其形状特征的生成机理,提出车身覆盖件形状特征分类方法,最后以Pro/E软件系统建立车身曲面组件为例阐明建立车身三维模型过程.     

基于机器视觉的汽车换挡面板自动分类方法

针对报废汽车企业对不同型号汽车换挡面板自动分类的需求,提出了一种基于机器视觉的面板自动分类方法.该方法首先使用Blob分析对图像进行预处理,分割出图像中的换挡面板目标对象,接着提取被分割图像的11个形状特征作为特征向量,利用特征向量训练多层感知器(Multi-Layer Perceptron,MLP),最后使用完成训练...     

基于曲面细分与变形的汽车造型设计方法

基于曲面细分与变形原理,提出由设计师提供带有多个变形通道信息的初始汽车简单曲面造型,造型细节则交由用户在可全局或局部变形的曲面模型上直接调整,结合用户反馈的参数调整数据获得最终汽车造型方案的设计方法。该方法的应用过程中,用户参与了设计工作,在对汽车造型进行评价的同时进行了形态的再设计,可以有效表达用户对汽车造型风格的个人期望,也使设计师获得多个用户对汽车造型期望的直接数据。该方法操作简便,可迅速获得多个汽车造型方案,从而提高汽车造型设计效率。     

基于伴随方法的高速列车头型气动优化

为改善高速列车明线运行时的气动性能,基于伴随方法和径向基函数网格变形技术,开展高速列车头型气动优化设计。采用径向基函数网格变形技术,避免列车头型优化过程中的网格重复生成,提高头型优化的效率。通过伴随方法求解目标函数对列车头型的敏感度,无须定义任何的头型设计变量,避免人为指定设计变量对优化结果的影响。将网格变形技术、伴随方法及计算流体动力学（Computational fluid dynamic,CFD）方法相结合,构建高速列车头型优化设计流程,选取整车气动阻力和尾车气动升力为优化目标,对高速列车头型进行多目标气动优化设计。结果表明：伴随方法可以有效地应用于高速列车的头型优化;优化后,在满足约束条件的情况下,列车的整车气动阻力减小2.83%,尾车气动升力减小25.86%;气动阻力减小主要位于头尾车流线型部位,中间车和头尾车车体气动阻力基本保持不变;尾车气动升力减小主要位于流线型部位,尾车车体向下的升力绝对值也有所减小。     

Complex CAD surface shape design using semantic features

To a large extent, the success of the product shape design depends on whether the geometric modeling systems can satisfy more and more complicated design demands in the engineering field. This paper proposes a shape design method based on semantic features for complex CAD surface. By the proposed method, we can easily meet the complicated design requirements, since the semantic can effectively represent the design intent. We discussed three aspects in shape design using semantic features, which are semantic design demands of the target surface, geometric constraints in accordance with semantic features, and surface shape deformation under the geometric constraints, respectively. The basic semantic features of geometric models drive the deformation of the target surface shape by changing the related constraint, and the desirable features are added to the CAD surface shape. The examples of the car shape design are presented to verify the effectives of our method.     

Optimum nose shape of a front-rear symmetric train for the reduction of the total aerodynamic drag

For a high-speed train, the same power car is used as the first car and as the last car in a reverse direction simultaneously. Therefore, the previously optimized nose shape, considering only the first car position, is not well adopted in the last car position of a front-rear symmetric train in view of the aerodynamic drag. The three-dimensional nose shape optimization of a front-rear symmetric train is conducted to minimize the total aerodynamic drag of the entire train using CFD. The 3-D nose model is constructed by the vehicle modeling function with the optimized area distribution to minimize the micro-pressure wave. It is revealed that the total aerodynamic drag of the optimum shape for the entire train is reduced by 23.0% when compared to that of the conventionally optimized shape only for the first car of the symmetric train.     

几何成像法在船-桥撞击测试中的应用

通过设计小车的尺寸、形状、撞击速度等撞击参数后,在不同情况下分别进行小车撞击桥墩的模型实验。采用摄像机记录船舶在撞击过程中空间位置的变化,运用MatLab软件对实验采集到的船舶运动图像进行数据分析处理,确定小车在整个撞击过程中的运动轨迹。同时在分别改变模型小车的质量、速度、重心位置、撞击角度后,对桥墩刚度进行实验,获取不同参数下的小车运行轨迹,并对各参数下的实验结果进行比较、分析,利用图像处理技术建立了确定物体运动轨迹系统的方法。     

FDM工艺出丝模型及补偿方法的研究

在研究FDM工艺喷头挤出丝截面形状的基础上，建立了理想轮廓线的补偿模型，并通过实例对该模型进行了验证。提出了根据挤出丝实际宽度（而非喷嘴孔直径）和零件尺寸实际收缩量补偿零件内外轮廓的新方法，即不仅要考虑材料收缩对零件“宏观”尺寸的影响，而且还需考虑材料收缩对“微观”尺寸－挤出丝截面宽度的影响。验证试验结果表明，应用所提出的补偿方法能对FDM工艺原型尺寸进行正确补偿。     

基于三次Q-Bézier曲线的车灯造型设计

用一条三次Q-Bézier曲线描述了汽车车灯造型轮廓;提出首先由设计师在平面视图中绘制并编辑汽车车灯造型的二维三次Q-Bézierr曲线轮廓图,然后将其投影到汽车车身上,最后通过对曲面进行修剪获得车灯造型轮廓的方法。该方法基于三次Q-Bézier曲线生成及拼接原理,可以迅速从全局或局部调整车灯轮廓线条,获得光顺的曲线效果,从而快速获得多个车灯轮廓的造型方案。