汽车空气动力学与车身造型研究最新进展.pdf

维普资讯 第17卷第6期 沈 阳 大 学 学 报 Vo1．17，No．6 2005年 12月 jOURNALOFSHENYANGUNIVERSITY Dec． 2005 文章编号：1008．9225(2005)06—0039—06 汽车空气动力学与车身造型研究最新进展 张国忠 。赖征海 (11．沈阳大学 机械工程学院，辽宁 沈阳 110044；2 华晨金杯有限公司研发中心，辽宁 沈阳 110044) 摘 要：阐明了汽车车身开发准则，论述了汽车造型与空气动力学演绎过程 ，分析了汽车车身造型和汽 车空气动力学研究方法，给出了未来汽车车身研究方向与研究任务． 关 键 词：汽车；空气动力学；空气阻力系数；车身造型设计；风洞；数值仿真；CAE 中图分类号：U461 文献标识码：A (CFD)必将给汽车空气动力学以新的面貌． 1 概 述 (3)美学准则 1．1 汽车车身研究任务 汽车造型的目的是以其外形的美去吸引和打 现代汽车凝聚近百年人类工业文明的全部成 动观者，使其产生拥有这种车的欲望．汽车造型涉 果，成为 “改变世界的机器”．和汽车发展一样，汽 及科学和艺术两大方面．设计师需要懂得车身结 车车身发展也历经了结构、性能、外形、安全节能与 构、制造工艺、空气动力学、人机工程学、工程材料 环保四个发展阶段．研究终极成果直指降低汽车燃 等知识．同时，设计师更需要有高雅的艺术品位和 油消耗量、提高汽车加速度和最大行驶速度三大经 丰富的艺术知识． 济性与操纵稳定性指标．具体包括气动力、气动力 (4)概念设计准则(超前化法则) 矩、汽车空气动力稳定性、汽车表面三维流场和表 概念设计及概念车将会对产品有更大的影响． 面压强以及汽车外形局部动力学特征等，并通过汽 我们虽无法预测现代科技的走势，却完全可以预 车的外形变化——车身造型予以体现． 见一定时期内人的需求 ．概念车则能更多更快地 1．2 汽车车身研究开发准则 反映这一点，使我们能够更迅捷地应对变化的市 汽车及车身在其发展进程中，逐步形成一些 场． 不成文的开发准则，这些准则可归纳如下： (5)智能化设计准则 (1)自主一移动设计准则 信息技术革命正在推动汽车设计翻开新的一 1886年汽车诞生以后，纽《约时报》就在一篇 页．自动化、智能化、多功能将成为21世纪汽车发 报道中提出了 “AUTO-MOBILE”(自主一移动) 展的新趋势．车身也在其中，诸如表面清洁技术、 概念，这是人们对这种 新“生儿”的最佳描述．汽车 表面采光技术、车身材料减阻技术等． 在本质上是一种交通工具，是在一定的时问内使 (6)绿色设计准则 主体 (人或物)完成相应的空问位移．先驱的“自主 汽车生产与其他产业一样，呈现出绿色战略 一 移动”依然是指导今 日设计的不二准则． 趋势，这就是向资源利用合理化、废弃物产生少量 (2)空气动力学设计准则 化，对环境无污染或少污染的方向发展．生产绿色 空气动力学特性是影响汽车性能的最重要因 汽车已提到议事 日程，绿色汽车将是环保汽车的 素，它针对汽车给环境、能源带来的弊端，解决了 代称． 汽车动力性、安全性方面的诸多问题，而且与汽车 2 汽车造型与空气动力学演绎与发展 造型技术相互依存 ．空气动力学性能越来越被重 视，以低阻物体为出发点 、减小正投影面积、追求 空气动力学上的每一项进展，都直观地反映 在汽车造型的变化上．几十年来，汽车造型的种种