文档介绍：武汉理工大学硕士学位论文
摘要
‘一年来,我国经济持续高速增长,人民收入稳步提高,轿车正在逐步走
入普通人的家庭。随着我国加入,家庭拥有轿车将越来越普及。面对家
庭轿车如此广阔的发展前景,提高我国轿车设计水平和自主开发能力己成当
务之急。在这种形势下,本文针对微型轿车车身设计作了一些研究,以期能
有所帮助。
初步阐述了车身设计的基本要求和方法,并分别从车身造型、总体布置
和车身尺寸的确定等方面进行了说明,对车身设计的基本步骤进行了概括,
并对传统的车身设计方法和现代车身设计方法进行了比较说明介
现代轿车设计中已开始大量使用技术,在轿车车身设针的应
用中,三维造型是必须解决的问题之一。目前,计算几何学己在软件中
应用得比较成熟,本文针对所选用的软件对轿车车身三维造型的步
骤和方法进行了探讨,总结出了一些基本原则,并完成了微型轿车车身的三
维造型。
汽车空气动力特性与汽车节能、安全与排放密切相关,并对对汽车动力
性、经济性和操纵稳定性有直接影响,利用风洞进行试验并指导设计,不仅
耗时长,而且费用高。随着计算机技术的进步和湍流理论的深入研究和应用,
汽车空气动力学数值计算己成为研究汽车空气动力学问题的重要手段,但目
前还处在发展阶段,并不很成熟。本文使用软件对微型轿车
外部流场进行了自由网格划分和数值流动模拟计算,并对计算结果进行了分
析,在数值流动模拟的实用化方面作了一些尝试。
【关键词】微型轿车车身设计三维造型流动数值模拟
武汉理工大学硕士学位论文
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武汉理工大学硕士学位论文
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武汉理工人学硕土学位论文
第一章绪论
轿车车身的发展史
世界汽车工业已诞生了多年,纵观世界汽车工业的发展,可以看
出,现代汽车工业是沿着“底盘”一“发动机”一“车身”逐步发展完善过
来的‘车身作为汽车上三大总成之一,已后来居上越来越处于主导地位,车
身工程己成为汽车工业中最年轻而又发展最迅速的一个分支。
汽车车身是由‘、没有马的马车”发展而来的。最初车身仿照马车,高约
米,随后车身上开始加装挡风板、挡泥板和挡风玻璃。年,
福特公司生产了型福特汽车,成为大批量生产汽车的开端,但型车身空
气阻力大,在当时只能简单地依靠加大发动机的功率来克服空气阻力。
。年,金属冶炼技术及薄钢板冲压成型、金属焊接等技术进一步
发展,于是出现了全钢车身。由于采用了新的结构和工艺,人们开始注意车
身的造型,车身降低到一,米,车宽逐渐增大,以适应高速转弯
的侧向稳定性。同时车身横截面由原来的方形变成了椭圆形,以减少空气阻
力随后设计出呈流线型的车身,这便是甲壳虫型车身,但这种车型在横向
力作用下不稳定,因而乘坐舒适性较差。
本世纪中叶,人体工程学和流体力学的研究与运用,为创造舒适的、宽
敞的乘坐空间提供了理论依据,导致了船型车身的出现。它一改传统的设计
方法,把前翼子板和发动机罩,后翼子板和行李舱罩溶于一体,大灯和散热
器罩形成一个整体,车身两侧形成一个平滑的面,车室位于车的中部,整个
车身造型仿如儿个长方体的几何形体拼成一个船形。船形车身设计上体现了
人体工程学中以人为主体的设计思想。由于船形车身使发动机前置,从而使
汽车重心相对前移,而且加大了行李舱,使风压中心、位于汽车重心之后,从
而避免了甲壳虫形车身对横风不稳定的问题。由于船形车身尾部过分向后伸
出,从而形成阶梯状,这样,当汽车高速行驶时会产生较强的空气涡流。
船型车身后又转变为鱼型车身。鱼型车身保留了船型舒适性优点,并具
有较小的空气阻力,但出现了升力问题,高速行驶时出现严重的摇摆。
设计者们经过多种方案的筛选最终找到了一种楔形车身。这种车身整体
向前下方倾斜,车身后部陡然平直,并且通过在车身上加装各种扰流装置,
升力问题也得以解决。这种车身外形不但能有效地克服汽车升力等问题,而
且适用于高速行驶的汽车,就目前来看非常理想图
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图轿车车身外形演变过程
车身设计方法的发展
车身在各个方面都与汽车上的其它总成大相径庭。在外形和结构上,
轿车车身壳体是由许多具有空间曲面外形的大型覆盖件所组成。对整车外形
来说,即要求其整体协