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理想车身气动造型研究与F1赛车空气动力学

理想车身气动造型研究与F1赛车空气动力学
理想车身气动造型研究与F1赛车空气动力学

Proe的轿车车身造型设计和轿车车身设计

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 安徽工业大学 毕业设计(论文)任务书 课题名称Proe的轿车车身造型设计和轿车车身设计 学院工商学院 专业班级车辆工程0441 姓名潘雪宁 学号049184356 毕业设计(论文)的工作内容: 1. Proe的研究与发展 2.车身设计的简介与发展 3. Proe曲面设计学习 4.创意图的绘制 5.Proe软件的应用 6.车身总布置的设计、计算及绘图 7.毕业设计工作日志 8.说明书不少于1万字、5000字英文文献翻译、300字中英文摘要; 9.A0图纸一张,A1图纸一张,A3图纸一张 起止时间: 2008 年 2 月20 日至2008 年 6 月12 日共15 周 指导教师 签字 系主任 签字 院长 签字

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 摘要 在汽车新车型设计开发过程中,汽车车身设计是直接影响设计成功与否的重要因素。从早期的依靠经验类比进行设计到传统的通过制作车身油泥模型进行设计,车身造型设计正朝着缩短设计周期、提高设计质量、降低开发成本及提高汽车产品的市场竞争力的方向不断发展。近年来随着计算机硬件和计算机图形学的发展,为实现车身造型设计、结构强度分析和模具制造一体化工程提供了条件。 Proe正是车身曲面设计的很好的工具,本论文前半段主要学习Proe车身造型的研究背景及意义,创意图的绘制,Proe软件的应用,及车身造型在Proe中的实现。 本论文的后半段主要学习设计的轿车车身。轿车车身设计主要包括:车身坐标系的确定,驾驶员座椅位置,眼椭圆,布置各种操纵杆件、踏板的位置,仪表板的布置,前轮罩的设计,座椅的布置,前方视野,后方视野,前风窗刮水器挂扫区。 关键词:车身设计研究意义与展望,Proe曲面造型设计车身,车身设计

F1方程式赛车的空气动力学课件.doc

F1方程式赛车的空气 动力学 班级: 学号: 姓名: 年月号 引言 空气动力学在F1 领域中扮演着重要的角色。在引擎的研发相对稳定的下,空气动力学 几乎主宰着一辆赛车的全部性能。从上纪六十年代F1 赛车第一次使用尾翼,到七十年代地 面效应的引进,再到近些年双层扩散器、废气驱动扩散器等设计的提出,空气动力学在短短的几十年时间里取得了长足的进步,几乎可以与航空工业并驾齐驱,甚至有超越后者的势头。

空气动力学是流体力学的一个重要分支,主要研究空气或其它气体的运动规律、空气或其它气体与飞行器或其他物体相对运动时的相互作用和伴随产生的物理变化。 F1的空气动力学主要研究下压力,阻力和灵敏度三个方面,其中,提高压力是提升弯 中表现的有效手段,降低阻力是获得高尾速输出的必要手段,灵敏性又称敏感度,主要研究空气动力学环境改变而导致的自身变化的强度。确切地说,就是研究由路况差异而导致的气 动翼片与底盘间距的变化对赛车性能的干预强弱。 前翼 前翼是安装在车体最前端的气动附加装置,它不仅负责制造赛车前部的下压力,还影响向后流动的气流的走向。F1赛车的前翼的工作受到多种因素的影响,首先,作用在翼面上 的气流并不是理想状态的,风速,风向都时刻变化,且不确定,此外,赛车在弯道中行驶时,作用在翼面上的气流会发生横向的偏转和移动,形成不稳定的流场,这不仅降低了前翼产生的气动负升力的效率,还影响到了前翼后部的气流环境,不利于气流的正常传输。 人类在流体力学的研究过程中一直在发展,进步,在可以产生气动负升力的翼形的研究 中更是如此,先后出现了伯努利,牛顿等不同时期的翼形,这些翼形在气动性能上也不断提升,今天F1赛车所采用的主襟翼结合的翼形就是人类经过长期探索换来的智慧结晶,这种 翼形不仅成熟,而且有效。 F1赛车在高速行驶时,流过前翼所在区域的气流被前前翼分割为两部分:一部分从翼 片的上表面流过,另一部分则流过翼片的下表面,这两股气流依附在翼片上流动,最后在前

赛车专业术语

赛车专业术语 漂移(drift,drifting) 指让车头的指向与车身实际运动方向之间产生较大的夹角,使车身侧滑过弯的系列操作。其目的是为了克制过弯时的转向不足,但在标准的柏油路面并没有抓地力,一般只是用在拉力赛中,增加了赛车运动的观赏性。 手动变速器(MT)手动变速器,也称手动挡,即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合置,改变传动比,从而达到变速的目的。 比赛或游戏中的甩尾,又名漂移(drift,drifting)是赛车术语,是一种最快速通过弯道的手段。后轮失去大部分(或者全部)抓地力,同时前轮要能保持抓地力(最多只能失去小部分,最好当然是获得额外的抓地力了),这时只要前轮有一定的横向力,车就甩尾,便会产生漂移。 外进外出。赛车转弯的基本技巧。即从外侧进弯,然后经弯道内侧再向外侧出弯自动档,顾名思义就是不用驾驶者去手动换档,车辆会根据行驶的速度和交通情况自动选择合适的档位行驶。 抓地就是全程不漂移,尽量贴边走 Under 即Understeering或Understeer,简称Under,中文译作“转向不足”。意思即是指前轮先于后轮失去循迹性。 ABS 全写Anti—skid Braking System。没有ABS的旧款汽车,刹车是车胎会立即抱死,汽车便会因此而减速。可是在高速行驶时,即使刹车,车也不会立即停止下来。当踏下刹车踏板的一煞那,车胎会抱死,不转动,但过剩的冲力会令车滑行,车胎失去循迹性,车便会失控。装置了ABS刹车系统的车,刹车时车胎不会一下子被锁死,相反,刹车盘会一下接一下的,有节奏的钳着刹车盘,因此,车胎在刹车时仍维持转动,逐渐减速,这样,虽然刹车距离(Braking Distance)会较长,但好处是车容易控制 VTEC 全写为Variable valve Timing and lift Elec--tronic Control(电子监控可变气阀呼吸时间及开辟幅度) LSD 中文译作“限滑差速器”。LSD会使两轮之间的转速差限定在一定的程度内,使汽车不会像传统差速器般造成动力的中断,但缺点是车子会变的比较难开,当作大幅度转弯时,回转半径会加大不少。 NA 既是自然吸气,NA的引擎是利用汽缸内活塞下降的负压来吸入混合气,其原理和我们的肺部呼吸是一样的。由于是靠气压吸气,因此被给入汽缸的压力也大约只有一个大气压力(atm),而且引擎的出力受气压影响,气压高,引擎出力就

揭秘F1赛车科技(三):空气动力学及TC系统

【知识贴】揭秘F1赛车科技(三):空气动力学及TC系统 1楼 一、空气动力学 现代F1赛车就像是一架贴地飞行的战斗机,只不过它的“机翼”产生的力是向下的。随着技术的完善,空气动力学已经成为车队最后可 以竞争的领域之一,这也是为什么各支车队每年要花费几百万到数千 万美元在空气动力学套件的研发上,所以空气动力学可谓是赛事制胜 的法宝。 简单的空气动力模型 虽然空气动力学是非常复杂的工程,但是工程师们考虑的问题其 实只有两个:一、增加下压力,让赛车紧抓地面,这样可以以更高的 速度过弯;二、减小阻力,通过减小气流扰动产生的阻力以提高赛车 在直道的速度。因为增加下压力的同时会产生风阻,所以两个看似矛 盾方向的平衡点,正是制胜的关键。 F1车队开始研究空气动力学始于上世纪60年代末期,但是它的原理早在莱特兄弟的飞机上天之前就已经由伯努利发现了。当气流以不 同的速度通过一个机翼的上下表面,就会产生压强差,为了平衡这种 压强差,机翼就会向压强小的一面运动。我们只要让气流通过的两个 翼面的长度不一样,就可以产生速度差,进而产生我们需要的升力, 或者对于F1来说的下压力。F1就像是倒过来的机翼,现代F1赛车 可以产生3.5倍于自身重量的下压力,简单的说,就是只要达到一定 的速度,这些赛车都可以贴在天花板上开而不掉下来。 理论上说合适的设计可以产生非常高的下压力,但是过高的下压 力所带来的高速会让车手的身体无法承受,而导致一些事故的发生, 从七十年代开始,定风翼的位置、大小、角度等逐步被限制,从而限

制车速的提高。但是F1车队的工程师很快找到了产生下压力的新方法,那就是七十年代莲花车队曾在Brabham BT46B赛车上使用的地效应底盘,这种底盘就是在车后安装一个巨大的风扇,然后把车底部的空气全部抽走产生几乎真空的环境,让大气压把赛车紧紧压在地面上。这辆赛车只参加过一站比赛,它的巨大优势让国际汽联马上禁止了这种设计。 地效应底盘的莲花F1赛车 现在的F1赛车底盘主要靠车底的侧裙和后部的扩散器来达到相似的效果:底盘周围的侧裙对空气扰流可以产生气坝,气坝阻止了周围的空气进入底盘下部,而扩散器可以加速车底的空气离开,等于抽走了车底的空气而在底盘与地面之间生成了一个超低压区,由此可以产生巨大的下压力。 标注的地方就是扩散器,平整的底盘利于气流高速通过,纵贯车身的突起是底盘龙骨,也是整个赛车最坚固的部分

大学生方程式赛车队员培养规划

锐狮电动方程式赛车队人员培养规划 2018.5.04 一、指导思想 社会是人才需求的提出方和最终的决定者,并长期处于市场主导地位。为了缩短毕业生的磨合期,提高学生能力,高校通过修正培养目标及培养计划、提供实践平台等方式以满足社会的需求;学生为了以后能尽快适应工作岗位,可以在在校期间,通过丰富理论知识、增加实践过程来完善自己。 大学生方程式赛车项目,是学生理论与实践相结合的平台,为培养学生的专业技能和团队协作能力奠定了基础。上海工程技术大学锐狮电动方程式赛车队提供了该项目的岗位培训与实践平台,该项目要求大学生团队在一年内完成一辆方程式赛车的设计、加工、组装、调试,并通过营销报告、设计报告、成本报告全方位锻炼学生能力,同时通过团队的管理、财务的运营、车队宣传交流及商业赞助协恰提高了学生管理、财务、交流、商务等方面能力,符合上海工程技术大学面向生产一线培养优秀人才的办学宗旨和建设现代化特色大学的办学理念,适应了我国社会、经济和工程技术发展对高等工程技术人才的需求。 二、培养目标 上海工程技术大学锐狮电动方程式车队面向全校各专业,培养具有扎实的理论基础,掌握工业设计、工程制图、工业制造、电子电工、商务营销、项目管理、财务会计等理论知识和实践能力的专才和全才。培养能够担任车队运营、发展任务的战略人才。培养具有零部件设计、生产工艺、成本控制、产品试验及质量控制等工程实践能力,具有良好的团队合作精神、创新意识和创业精神,具备适应现代行业快速发展的优良专业素养,能够在企业从事管理、财务、商务、设计、制造、研发、测试、质量控制等工作的工程应用型人才。 三、培养方案 1.各组根据各组培养规划进行组内培训,车队按期举办全体培训。 2.队员以各组培养规划为纲领,结合个人分工,自学为主,车队培训为辅。 3.通过学习完成知识体系构建,形成自主学习意识,并能够将理论与实践相结合。 四、能力要求 1. 工程知识:能够利用工程基础理论和专业知识解决一般工程问题。 2. 问题分析:能够应用自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献分析复杂工 程问题,并获得有效结论。 3. 设计/开发解决方案:能够设计针对优化问题的解决方案,设计满足方程式赛车需求的系统、 零部件,熟悉项目整套运营方案,并能够在设计环节中体现创新意识。 4. 研究:能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与 解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 5. 使用现代工具:能够针对复杂工程问题,选择与使用恰当的技术、资源、工具和软件,包括 对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。 6. 个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 7. 沟通:能够就复杂工程问题与相关负责人进行有效沟通,包括撰写设计报告和成本报告、陈 述发言或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 8. 项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。 9. 文件处理:能够按照规范编写各种文件,能够与正规公司进行邮件的接洽交流。 10.自主学习:大学不是填鸭式教育,也不可能靠督促来学习,但人与人之间的差距往往就在自 主学习中拉开,所以要具有自主学习的意识,能够根据目标快速学习并应用。

跑车车身造型设计

1绪论 1.1课题背景 汽车作为人类最伟大的发明之一,其意义已经完全超越了普通的代步工具,逐步演变成为当今人类文明的重要标志。汽车已经形成一种文化,深深的影响着我们的生活。 1898年在法国,一场从巴黎到波尔多行程1200公里的汽车大赛轰轰烈烈展开,这是全世界第一次汽车大赛,从那一刻开始,速度,成为了汽车制造的终极追求。一百多年过去了,无论汽车工业如何发展,人们对于汽车速度的迷恋从来没有减弱,这点集中体现在人们对F1的痴迷以及对拉力赛的关注。生活中,人们对于速度的渴望又聚拢到了另一个焦点上——跑车。类型化的名字简单又容易理解,可对于全世界的车迷们来说,正是这个名字,已经成为汽车工业在技术上前进与发展的图腾。 如果仅仅从造型来区分,最早将空气动力学和汽车外型设计结合的品牌是克莱斯勒(Chrysler),它在1934年造就了世界上第一辆流线型轿车“气流”,这个创举第一次在设计模式上将跑车与传统汽车区别开来[1]。二次世界大战阻碍了汽车经济的发展,但从 图1.1 第一辆四轮汽车“戴姆勒1号”图1.2 第一辆流线型轿车:克莱司勒“气流” 客观上来看,战争时期军备竞赛所带来的机械技术进步,变相为今后跑车作为独立的车型模式登上世界汽车制造舞台打下了坚实的基础。而飞机设计水平在战争中的提高,更是造就了一大批空气动力学专家级人物,他们是战后将空气动力学大范围应用在跑车设计上的中坚分子。这其中,最具有代表意义的品牌就是宝马(BMW)。60到70年代,西方自由主义思潮的兴起,为是培育跑车文化提供了最好的温床。人们很容易将速度与自由精神联系到一起,再加上跑车其本身流线型的多变款式,成为了希望摆脱束缚的一

赛车车体广告合同模板(规范版)

赛车车体广告合同模板(规范版) Template of car body advertising contract (Standard Version) 甲方:___________________________ 乙方:___________________________ 签订日期:____ 年 ____ 月 ____ 日 合同编号:XX-2020-01

赛车车体广告合同模板(规范版) 前言:广告是一种应用性的说明文,企业事业向消费者或服务对象介绍商品,报导服务内容或文娱节目的一种宣传方法。本文档根据广告宣传的要求展开说明,具有实践指导意义,便于学习和使用,本文档下载后内容可按需编辑修改及打印。 甲方(代理商):_______________ 乙方(车主):_________________ 经甲乙双方友好协商,就甲方租用乙方车体发布广告事宜达成如下协议: 一、乙方同意甲方在________________(车牌号)车的车厢两侧发布广告,期限为______年,具体时间为______年_____月_____日到______年_____月_____日。 二、乙方保证,在_________年的发布期限内,不撕毁、损坏、破坏甲方发布的广告,如果因其他原因导致广告破损或脏污,及时向甲方联系并更新。 三、车体广告的广告内容和制作发布,以及广告破损后的更新均由甲方负责。 四、甲方提供以下优惠中的一项作为对乙方的回报 1.甲方付给乙方现金_________元。

2.甲方赠送乙方_________次免费保养。 3._________年内,乙方向甲方购买零部件和维修时,获得_________折优惠。 乙方认可的一项优惠方式为: ______________________________ 五、甲方回报的兑现办法为 1.乙方如果选择现金回报,发布车身广告的当天,甲方支付现金_________元,半年后甲方再付_________元, _________个月后甲方付清所有款项。 2.乙方如果选择______次免费保养或______折优惠购买零部件和维修,甲方在______年_____月____日到______年 _____月____日,随时为乙方提供优惠。 六、任意一方违约,另一方都有资格中断所承担的责任或义务。 七、其他未尽事宜,双方本着友好原则,协商解决。 八、本协议一式两份,签字(盖章)后生效。 甲方(签章):_________

走近F1——空气动力学基础

空气动力学 与公路上普通汽车相比,现代一级方程式赛车和喷气式战斗机有更多的相似之处。空气动力学是赛车运动中致胜的关键,每年车队们都会投入几千万美元用于这方面的研发。 气动设计师有两个首要关注点:第一,制造下压力使赛车轮胎更贴近赛道地面,同时提升回旋力;第二,将由空气涡流引起、使车速减慢的空气阻力降低至最小。 20世纪60年代,一些车队开始尝试现在我们熟知的车侧翼实验。赛车侧翼与飞机机翼的运转法则完全相同,只不过方向刚好相反。根据伯努利定律,飞机所在等高线的飞行距离不同,机翼上下的气流速度也不同,导致压强不同。因为上下压力要保持平衡,机翼就会向压力小的方向运动。飞机就是利用机翼起飞,赛车用它的侧翼产生下压力。正因为空气动力的下压力存在,一部现代一级方程式赛车在侧面可以产生3.5g的回旋力,这个大小是其车身重量的3.5倍。即为,理论上讲,这个压力可以让赛车高速时挨着地面行驶。 早期试验中使用的可移动的车翼和单点悬挂造成过几起极为严重的事故,因此1970年赛季引入了车翼大小和位置的限制规定。随着时间推移,这些规定直到今天仍然大面积适用。

20世纪70年代中期,人们发现了“地面效应”下压力。莲花公司的工程师发现,通过在赛车的底面安装巨大的车翼可以使车子像翅膀一样运动同时又紧贴地面。源于这一想法最典型的例子是戈登?墨里设计的布拉汉姆BT46B,这部车加装冷却风扇抽取车身裙角处的空气以增加巨大的下压力。在其它车队技术革新后,这部车仅在赛场上出现一次之后便销声匿迹了。根据“地面效应”的成效,规则也跟着不断改变。起先,禁止在车身裙角处控制低压区域。之后,对阶形地板提出要求标准。

ug画轿车车身曲面造型设计讲解

(1)绘制曲线如图1所示。 图1 绘制曲线 (2)单击“通过曲线组”按钮,打开如 图2所示的对话框,选择这5条曲线(红框内 的曲线)如图3所示。创建曲面1如图4所示。 图3 选择曲线 图4 创建曲面1 图2“通过曲线组”对话框

(3)选择下面的3条曲线,创建曲线组曲面如图5所示。 图5 创建曲面2 (4)选择上面的5条曲线,创建曲面3如图6所示。 图6 创建曲面3 (5)选择车尾上面的5条曲线,创建曲面4如图7所示。 图7 创建曲面4

(6)选择车尾部的5条曲线,创建曲面5如图8所示。 曲面3 曲面4 曲面1 曲面5 曲面2 图8 创建曲面5 (7)单击“桥接”按钮,打开“桥接”对话框如图9所示。先单击(侧面)按钮,去选择“曲面1”的右侧面,再单“第一侧面线串”按钮,再去选择“曲面2”,创建两曲面的连接,如图10所示。 侧面第一侧面线串 图9 “桥接”对话框 桥接曲面1

(8)用同样的方法,创建的桥接曲面2,如图11所示。 图11 创建桥接曲面2 (9)单击“截型体”按钮,打开如图12所示的“截型体”对话框。在对话框中单击 “圆角-hro”按钮,打开“截面”对话框如图13所示。选择“曲面3”的左边线,弹出如图14所示的对话框。 特别提醒: 在UG4、UG5中为“截型体”,但是在UG6以后的版本则 称之为“剖切曲面”按钮, 当使用该功能时,弹出的“剖切曲面”对话框如下图所示。

图12 “截型体”对话框 图13“截面”面对话框 图14 对话框“剖切曲面”对话框 然后,在视窗单击右键,分别选择右键菜单中的“渲染样式”|“着色”命令,显示如图15所示。 图15 着色显示 (10)选择车顶上的面,将其删除,结果如图16所示。

大学生方程式赛车车身外流场SYS分析报告

大学生方程式赛车车身外流场S Y S分析报告 Prepared on 22 November 2020

大学生方程式赛车车身外流场ANSYS分析报告 指导老师:詹振飞 小组序号:第五小组 小组成员:刘宇航黄志宇 谢智龙陈治安 重庆大学方程式赛车创新实践班 二〇一六年十月

摘要 大学生方程式赛车起源于国外,近几年才在国内兴起并得以迅速发展,成为各个高校研发实力的侧影,因此得到了各个高校的重视,赛车外形设计更是赛车很重要的一部分,它不仅是赛车的外壳,更可以利用空气动力学来为赛车减少阻力,提高赛车的性能。因此外形设计时赛车总体设计中很重要的一部分,通过有限元法对赛车外壳进行风洞模拟测试对赛车外形的改进及优化分析有重要的意义。 利用ANSYS中的fluent进行有限元模拟风洞试验试验,能够准确反映汽车行驶状态时的空气动力学特性数据,其研究对象主要有汽车空气动力特性和汽车各部位的流场。ANSYS在此过程中起到极其重要的作用。 对于一辆优秀的赛车而言,它的性能不仅取决于优秀的结构设计和强劲的发动机性能,还在一定程度上取决于它的外形。赛车的外形不仅能够影响赛车的美观度,更重要的是能够影响车身所受的阻力。因此,如果赛车有一个好的外观设计,利用好空气动力学的原理,则能够在一定程度上减小车身的阻力,从而提高整车的性能。 本小组利用CATIA等建模软件建立了适当的赛车外观模型。在此基础上,利用ANSYS中的Fluent进行有限元的模拟风洞试验,并得出了一定的结论,整理成报告。关键字:CATIA三维设计,车身外流场,ANSYS,风洞模拟,有限元 1.利用三维建模软件建立车身模型 在2016年发布的大赛规则限定的范围内,本小组利用CATIA等相关的建模软件建立了合适的赛车车身模型,以用于后续分析。 年大赛关于车身的部分规则要求 1)赛车的轴距至少为 1525mm(60 英寸)。轴距是指在车轮指向正前方时同侧两车轮 的接地面中心点之间的距离。 2)赛车较小的轮距(前轮或后轮)必须不小于较大轮距的 75%。

空气动力学的公式SAE

大学生方程式赛车的空气动力学:初步设计和性能预测 斯科特Wordley和杰夫·桑德斯 莫纳什风洞,机械工程 莫纳什大学 版权所有?2005 SAE国际 摘要 一个空气动力学套件的初始设计描述了SAE方程式赛车。式SAE审查关于空气动力学的规则是用来开发对前、后规范的实际参数倒置的机翼,―翅膀‖。这种翼包为了在产生最大的下压力规定的可接受的范围内增加阻力和减少最高速度。这些翅膀上公式的净效应SAE汽车的性能在动态事件之后预测。一个配套文件[ 1 ]详细介绍,CFD,风洞和赛道上的测试这的空气动力学套件的开发。 简介 SAE方程式是一个大学生设计竞赛,学生设计组,建立自己的开放的比赛轮赛车。自1981开始在美国[ 2 ],这个公式已经蔓延到欧洲,亚洲,南美国和澳大利亚,几百国际团队,每年都有许多赛车比赛举行的世界。不同于传统的赛车比赛,球队获得八分不同的事件,和最高的球队累积总获胜。有三的静态事件(成本,演示,设计)在球队是判断他们设计的理由,介绍和成本技术,五动态事件(加速,刹车盘,越野,燃油经济性,耐久性)测试的汽车和赛道上的[ 3 ]学生驾驶性能。这个加权分系统决定,成功是一种仔细平衡赛车的各个方面的事过程设计和开发。 SAE方程式:设计收敛? 不同于其他形式的长期稳定的比赛规则,大学生方程式赛车已经收敛于一个单一的,好的定义,设计模式。有几种理论这是为什么:规则的权重可以更仔细通过对竞争对手在其他车辆性能的一个方面的性能提升地区。例如涡轮增压器可用于在潜在费用增加发动机功率燃油经济性和成本的评分贫困和知识信息管理保持团队内由于高翻身成员可以破坏长期设计验证周期,造成重复错误经常回广场的人。大多数的团队在一个只有竞争竞争每年,意味着实际的时间在驱动开发这些车是有限的,与周的顺序。缺乏定期比赛和与其他球队的比较因此限制了接触,并通过,最佳实践。竞争仍然集中在学习,这样的团队将继续技术感兴趣的人以及那些看到提供一个整体的性能优势。过去的SAE方程式比赛的结果[ 4 ]分析表明,迄今为止,最简单的方法往往是最成功的十强,绝大多数完成团队的运行空间钢框架的汽车自然吸气发动机600cc。虽然这是假设这种趋势还会持续一段时间,四在设计理念的重大转变,已经出现在最近的年。碳纤维硬壳式底盘使用的增加,为球队尽力降低底盘重量同时保持或提高抗扭刚度。宽传播对涡轮增压也浮出水面随着康奈尔的不断成功,伍伦贡大学。新一代单缸摩托车的发动机提供的性能增益在相反的方向,像RMIT和代尔夫特理工队使用减小的重量和燃料使用的大学抵消减少的功率。几支球队,包括在阿灵顿,密苏里罗拉德克萨斯大学,加州—聚和莫纳什都使用了机翼和其它气动装置产生压力的提高过弯速度的主要目的。一些球队采用一个以上的这些方法。主要的设计变化以上,性能气动设备可能是最困难的学生小组预测和量化。像这样的,相当多的争论仍在继续的SAE方程式社区的利益(或其他)的使用倒翼型的―翅膀‖,这种竞争。莫纳什大学队(墨尔本,澳大利亚)用他们的SAE方程式空气动力装置汽车运行近四年来。这个团队也在有定期的访问有些独特的位置一个全面的汽车风洞空气动力学测试。本文中,第二由同一作者【1】,总结了四年之久的气动设计和发展过程中所进行的这个团队,和提出了在公共领域的第一个数据气动性能的SAE方程式赛车。这是希望的信息和方法,包含这里将作为一个指导和基准其他球队考虑气动使用在SAE方程式装置。SAE方程式规则的思考与大多数其他赛车类相比,目前的SAE方程式规则[ 2 ]提供了一些独特的气动使用的机遇和挑战设备。这些规则将简要探讨在这里,从那些对通用汽车的设计和性能,并移动到更多的有关对气动助手的使用。广阔的这些规则对设计的影响一个SAE方程式赛车性能也将讨论了在适当的地方越野/耐力轨道设计而轨道布局为滑锅加速事件是固定的几何形状,参加比赛/耐力轨道设计每年都在变化按规则,个人描述参数通过不同的比赛场地的限制全世界。

毕业设计(论文)-车身造型设计

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 本科毕业论文 轿车车身设计 Car Body Design 学院名称: 专业班级: 学生姓名: 指导教师姓名: 指导教师职称: 2011年5 月

目录 摘要 (01) Abstract (02) 引言 (03) 第一章轿车车身造型设计 (07) 1.1 美学的运用 (07) 1.2 空气动力学的应用 (08) 第二章车身总布置设计 (10) 2.1 车身总布置与整车总布置 (10) 2.2 人机工程学的运用 (11) 2.2.1 H点人体模型 (11) 2.2.2 眼椭圆及其定位 (12) 2.2.3 本次设计的人机工程部分 (12) 2.3 工程图的绘制 (13) 第三章三维模型的建立 (15) 3.1 建立方法及原则 (15) 3.2 车身建模分块 (16) 3.3 空间曲线的处理 (16) 3.4 空间曲面的构成和处理 (18) 3.4.1 空间曲面的处理 (18) 3.4.2 空间曲面的构成 (18) 3.5 曲面间的过渡 (19) 3.6 渲染 (21) 结论 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25)

轿车车身设计 专业班级:学生姓名: 指导教师:职称: 摘要概述了车身外形设计方法,介绍了逆向工程的含义,阐述了应用逆向工程进行汽车覆盖件模具设计的工作流程及其关键技术。最后针对汽车车身,在ALIAS中进行车身造型设计,再通过CATIA进行数据整理。结果表明,逆向工程可以大大提高覆盖件产品开发的效率和质量。 关键词:逆向工程;全车外形;造型设计

Car body design Abstract Outlines the body contour design, introduces the meaning of reverse engineering to explain the application of reverse engineering for automotive panel die design workflow and key technologies. Finally, according to the vehicle body, ALIAS of body modelling design, again through the CATIA carries on the data arrangement. The results show that reverse engineering can greatly improve the efficiency of product development covering parts and quality. Keywords:Reverseengineering; All car shape; Modelling design

FSAE电动赛车整车布置及性能分析

FSAE电动赛车整车布置及性能分析 摘要: 大学生电动方程式赛车是在传统燃油大学生方程式赛车的基础上发展起来的,其绝大多数零部件都与燃油车相似,如赛车的车架、制动、传动以及悬架等,其主要差别在于动力系统和电子控制系统。 本文以FSAE大学生电动方程式赛车整车布置及性能分析为研究对象,主要进行以下研究: 1)通过研究大学生方程式汽车大赛赛事相关规则以及赛车制造标准要求,掌握电动赛车总体布置方案; 2)查阅国内外相关参考文献,从而为整车布置以及整车参数设计提供理论依据; 3)首先从车架结构以及车架所使用的材料进行选择说明,通过结构与材料之间的对比,分别选择合适结构和材料来设计车架,建立电动赛车车架的三维模型; 4)对悬架采用的类型与部件的设计参数进行讨论说明,然后对悬架特性参数进行计算说明,确定悬架的硬点位置,最后对悬架系统的零部件结构进行设计,从而确定赛车悬架系统; 5)首先确定制动系统采用的方案,选择制动器的形式与液压分路系统;然后对制动系统的主要参数与盘式制动器的相关尺寸进行相关计算;最后对整套制动系统的液压驱动机构进行设计计算,包括前后轮制动卡钳的尺寸以及前后轮制动主缸尺寸的大小。 由于电机是驱动电动赛车的唯一动力源,所以它的选择尤为重要,关系到整个汽车的动力性和操纵稳定性。实际应用时,往往会因为各种情况导致实际转矩和理论转矩出现误差,本文选用永磁无刷直流电机来当作电动赛车驱动系统的驱动电机。根据方程式汽车大赛规则,FSAE赛车的车架设计内容包括车架的结构布置、车架材料的选择、车架的内部空间布置设计并且设计要符合人机工程。FSAE赛车车架采用桁架式车架结构,选择了四种厚度不同的的30CrMo钢材,最大限度地缩小赛车的整车重量,使得车架的整体性能得到提高。结合国内外车队相关悬架优秀设计经验,本文选择了推杆不等长双横臂悬挂。主要因素有:推杆不等长双横臂悬挂,加工方便,装配精度高,符合学生的技术水平;重心较高的问题,由于采用了铝合金部件和碳纤维材料,可以有效解决;赛

空气动力学套件的设计要点

空气动力学套件的设计要点 在近几年的FASE的比赛中,空气动力学套件在国内车队中得到越来越多的应用,从我个人的观察来看,14年中国赛使用空气动力学套件的车队至少达到70%以上。那么,空气动力学套件的设计要考虑那几点呢?我就以我两年在HRT车队做空套的经验,简单地和大家交流一下。 空气动力学套件的设计重点应放在三个方面:升阻比、导流、风压中心。 首先从升阻比来讲吧,我把这一部分分为三个方面来讲,如何选择翼型,如何进行翼型的组合,以及整车下压力及阻力的取舍。 第一点,如何选择翼型。这对一个刚开始做空套的车队来说花较多的时间选择一个好的翼型是非常有必要的。那么如何才能算是一个好的翼型呢?第一,好的翼型需要一个较大的升阻比;第二,要保证翼型在大攻角下不失速;第三,翼型要有足够的厚度,以保证可加工性及刚度。 我们车队目前所用的翼型是13年选的,我们使用的翼型是NACA四位数字翼型,我们从3系列到9系列中选出大概10几种翼型,分析他们在不同攻角下的下压力、阻力及升阻比。但如果只关注这些数据就大错特错了,最重要的是找到从3系列到9系列的这几个数据的变化趋势。通过变化趋势,分析变化趋势的原因,并进而指导下一组更小范围的对比实验。总之选翼型是个重复再重复的过程,但选出了一个好的翼型之后,会对以后的设计来了极大的方便,也可以一直沿用下去。 第二点,如何进行翼型的组合。众所周知,主翼加襟翼的组合式翼型可以保证翼型在大攻角下不失速,极大地提高升力系数。但是,主翼和襟翼的不同相对位置自然也会有不同的升阻比,所以,主翼与襟翼的相对位置的确定又成为了一个繁琐但不得不进行的工作。翼型组合的确定的最大问题是要找到变量是什么。如图所示,我们车队使用的是三片式组合翼型,如果从翼型的侧面看的话,三片翼都有极大的活动空间。因此,三片翼是位置应该怎么调,调的梯度是什么,这一系列的问题都需要考虑。影响翼型的升阻比的一个重要因素就是总攻角,但同一总攻角下,不同翼型的组合又会带来不同的升阻比,而调节翼型相对位置的时候又很难保证总攻角不变。类似这样棘手的问题,我就不多说了。我选攻角的原则就是保证变量统一,在大梯度下做多组对比实验,找清规律后,再做小梯度实验。15赛季我们主要研究了襟翼前缘与主翼后缘形成的流管长度和宽度对总体升阻比的影响。

揭秘F1赛车科技(一):车身、底盘

【知识贴】揭秘F1赛车科技(一):车身、底盘 现在中国的F1车迷几乎在以几何级数增长,这项刺激的运动正吸引越来越多的人周末坐在电视机前。而作为一个高科技的综合体,F1赛车本身就是一个夺目的焦点,所以,此次我们便来看看,F1赛车究竟主要蕴含了那些先进技术。而鉴于整车系统的庞杂,我们将分为车身底盘、动力及制动系统、空气动力学及TC系统三个篇章为大家逐次讲解: 车身及底盘部分 驾驶舱 相信所有人对今年宝马车手库比卡从撞车事故安然无恙的生还,并且两天之后就出院的奇迹记忆犹新,当时彻底损毁的赛车仅剩的那部分就是驾驶舱,这个保护车手免于事故伤害的部分正是F1赛车上最坚固的部分。 驾驶舱在F1赛车上处于车身结构的中央位置,它的前面是前鼻锥和前悬,后面则是引擎和后悬架,它是一种单壳体结构,行话称之为“tub”。在结构上它是底盘的一部分,也是车手的救生舱。 宝马索伯F1赛车的单壳体,微观上是蜂窝状结构 碰撞后仅存的救生舱救了罗伯特库比卡 驾驶舱都是根据车队正式车手的身材量身打造,用很多层碳素纤维粘合而成,并且在高温中定形,要知道碳纤材料的强度是同等质量钢的5倍,所以驾驶舱几乎是金刚不坏之身。

F1有条基本规定是车手在不移动任何部件(但是必须拆下方向盘),可以在五秒之内离开驾驶舱,所以驾驶舱必须有足够的结构强度,而且不能在碰撞中飞出任何零件。驾驶舱的前后部分是所谓吸能区,在碰撞中就像我们看到的,它们都会变成碎片,以此尽量分散冲击力。驾驶舱的顶部(引擎进气口)包括T 形臂也是非常重要的安全设计,它们可以保护车手的头部在翻滚中不会受伤,和敞篷跑车上的防滚架原理一样。为了减小来自侧面的碰撞碎片对车手的头部的伤害,驾驶舱侧沿也被有意加高。 翻车事故中车顶的T形臂充当了防滚架的角色,它也是安装摄像头的地方,根据颜色可以区别车队的一号和二号车手 我们都知道市面上的量产车要经过一些碰撞测试,比如著名的Euro-NCAP(欧洲新车安全评鉴协会)。虽然欧盟的标准在世界上已经算是最严格的了,但是诸如54km/h的正面碰撞测试拿到F1来可以说几乎没有任何意义。F1的碰撞测试都是在模拟比赛情况的条件下进行的,它的速度可想而知,而且除了民用车常用的正面和侧面碰撞测试,F1还重点要求后面和转向柱碰撞测试,目的就是全面保证车手的安全。也正式因为这一点,FIA关于驾驶舱的严格规定成了车队们乐意接受的少数条款之一。 方向盘 由于F1驾驶舱太过狭小,根本没有地方安装仪表,所以方向盘在F1上不仅是车手控制方向的工具,还是车手控制车上各种系统的媒介。 最早的F1方向盘和民用车基本是完全一样的,甚至是木材制作的。到了上世纪六七十年代随着车身高度降低和驾驶舱缩小,车内已没有地方放置圆形方向盘了。所以方向盘逐渐缩小,最后变成现在的接近长方形的样子。现在的F1的换挡拨片被集成到方向盘后面,几乎所有的控制按钮也被集成到方向盘。虽然每支车队的方向盘都根据自己车手的习惯设计,但是一些基本的功能还是相同的。比如:方向盘上都会有一个空挡按钮,在赛车失控的情况下车手按一下可以断开发动机和变速器的联接,防止引擎熄火;一个无线电按钮以方便车手和车队通话;一个进站限速按钮在车手进站时自动锁定进站车速;一个饮水按钮可以让车手通过头盔内的吸管喝水。还会有一些旋钮是用来控制比如引擎的进气空燃比,刹车系统的前后制动力分配,牵引力控制程度等,车手都可以在比赛过程中随时的进行调整。方向盘中间偏上会有一个高亮度LCD显示器,另外可以通过一排LED灯提示车手发动机转速,换挡时机,还有赛场上出示的旗帜信号等信息。

F1方程式赛车的空气动力学资料

F1方程式赛车的空气 动力学

F1方程式赛车的空气 动力学 班级: 学号: 姓名: 年月号 引言 空气动力学在F1领域中扮演着重要的角色。在引擎的研发相对稳定的下,空气动力学几乎主宰着一辆赛车的全部性能。从上纪六十年代F1赛车第一次使用尾翼,到七十年代地面效应的引进,再到近些年双层扩散器、废气驱动扩散

器等设计的提出,空气动力学在短短的几十年时间里取得了长足的进步,几乎可以与航空工业并驾齐驱,甚至有超越后者的势头。 空气动力学是流体力学的一个重要分支,主要研究空气或其它气体的运动规律、空气或其它气体与飞行器或其他物体相对运动时的相互作用和伴随产生的物理变化。 F1的空气动力学主要研究下压力,阻力和灵敏度三个方面,其中,提高压力是提升弯中表现的有效手段,降低阻力是获得高尾速输出的必要手段,灵敏性又称敏感度,主要研究空气动力学环境改变而导致的自身变化的强度。确切地说,就是研究由路况差异而导致的气动翼片与底盘间距的变化对赛车性能的干预强弱。 前翼 前翼是安装在车体最前端的气动附加装置,它不仅负责制造赛车前部的下压力,还影响向后流动的气流的走向。F1赛车的前翼的工作受到多种因素的影响,首先,作用在翼面上的气流并不是理想状态的,风速,风向都时刻变化,且不确定,此外,赛车在弯道中行驶时,作用在翼面上的气流会发生横向的偏转和移动,形成不稳定的流场,这不仅降低了前翼产生的气动负升力的效率,还影响到了前翼后部的气流环境,不利于气流的正常传输。 人类在流体力学的研究过程中一直在发展,进步,在可以产生气动负升力的翼形的研究中更是如此,先后出现了伯努利,牛顿等不同时期的翼形,这些翼形在气动性能上也不断提升,今天F1赛车所采用的主襟翼结合的翼形就是人类经过长期探索换来的智慧结晶,这种翼形不仅成熟,而且有效。

汽车车身造型发展史

汽车车身造型发展史 交通学院交本0903 汽车自诞生至今已有112年的历史,经历了马车型汽车,箱型汽车,甲壳虫型汽车,船型汽车,鱼型汽车以及楔型汽车等六个阶段的演变。总结历史,是为了展望未来。下面就借本人收藏的汽车模型向各位介绍一下各历史时期的风格特点。 最早的汽车 汽车诞生之前,马车就是人类最好的陆上交通工具。1770年法国人尼古拉斯古诺(1725-1804)将蒸汽机装在板车上,制造出第一辆蒸汽板车,这是世界上第一辆利用机器为动力的车辆。 古诺的蒸汽车的主要技术数据:车长:7.32米车高:2米蒸汽泡直径:1.34米前轮直径:1.28米后轮直径:1.5米牵引能力:4-5吨时速:3.5-3.9公里连续行走时间:12-15分钟 1769年,瑞士军官普兰捷尔也造出了一辆以蒸汽机为动力的可自由行驶的板车,于是有人将普兰捷尔也认定为汽车的始祖之一。 1860年,法国人艾蒂安·勒努瓦发明了一种内部燃烧的汽油发动机。 1885年,德国工程师卡尔·本茨(1844-1929)在曼海姆制造成一辆装有0.85马力汽油机的三轮车。德国另一为工程师戈特利布·戴姆勒(1834-1900)也同时造出了一辆用1.1马力汽油发动机作动力的四轮汽车,这便是现代意义上的汽车。他们俩被公认为以内燃机为动力的现代汽车的发明者。1886年1月29日也被公认为汽车的诞生日。由于当时工业基础,世界第一辆汽车十分简陋,只能把它看作是脱离了马的“马车”。 然而此后的一百多年内,汽车无论是从车身造型还是从动力源或底盘、电器设备来讲,都有了翻天覆地的变化。而其发展过程中最富有特色、最具直观感的首先是车身外形的演变。 马车型汽车 从19世纪末到20世纪初,世界上相继出现了一批汽车制造公司,除戴姆勒和奔驰各自成立了以自己名字命名的汽车公司外,还有美国的福特公司、英国的罗尔斯罗伊公司、法国的标致和雪铁龙公司、意大利的菲亚特公司等。当时的汽车外形基本上沿用了马车的造型。因此,当时人们把汽车称为无马的“马车”。 1890年,德国奔驰公司生产的维洛牌车首先开始采用橡胶充气轮胎。维洛牌(VELO)小客车(1894年)是奔驰公司初期著名的小客车。 1889年,法国的标致研制成功齿轮变速器、差速器,并在1891年首先采用前置发动机后轮驱动。1891年摩擦片式离合器也在法国开发成功。 1890年法国的雷诺1号车,采用密闭箱式变速器、万向节传动轴和伞齿轮主减速器。1902年法国的狄第安采用了流传至今的狄第安后桥半独立悬架。由于法国人的不断改进,使早期汽车的性能大大提高。其次德国在1893年发明了化油器,1896年英国首先采用石棉制动片和方向盘等,也为汽车的改进作出了贡献。 美国农民出身的亨利·福特(1863-1947),在1896年造出第一辆福特车。1908年,福特公司开始生产一种“T”型汽车,以其结构紧凑、坚固耐用、容易驾驶、价格低廉而受到欢迎,并以产量之高而著称于世。福特还首先采用“流水作业法”,大大提高了劳动生产率,并为今天的汽车生产所继承。 箱形汽车 马车型汽车很难抵挡风雨的侵袭,美国福特汽车公司在1915年生产出一种

大学生方程式赛车的空气动力学套件的建模与流场分析

大学生方程式赛车的空气动力学套件的建模与流场分析 摘要:汽车的空气动力学特性被越来越多的人所重视,对汽车的操控性与稳定性都产生影响。该文利用Catia 软件对设计的空气动力学套件进行三维模型的建立,并与赛车装配,利用有限元分析软件ANSYS进行流场分析,得出赛车的流场特性,为其改进设计提供依据。空气动力学在赛车领域的应用是非常广泛的,我们将此应用于大学生方程式赛车上面,给赛车加装空气动力学套件,使其的操纵性能得以提升。 关键词:Catia ANSYS 流场分析 中图分类号:U461.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(a)-0025-01 1 赛车空气动力学研究意义 在赛车运动中运用负升力原理而改善赛车性能措施被证明是极其有效的,气动负升力在不增加赛车质量的情况下改善了轮胎与路面的附着情况,提高了赛车在平直赛道高速行驶时的动力性及紧急刹车时的制动性能,也改善了赛车的操纵稳定性能[1]。该文中空气动力学套件由前翼、尾翼、底部扩散器组成,通过对加装空气动力学套件和不加装空气动力学套件的三维模型分别进行流场分析,得出赛车的流场特

性。 2 赛车空气动力学套件的三维建模 中国大学生方程式赛车的比赛中,赛车由在校学生按照赛事规则和赛事标准,进行独立设计制造,赛事组委会因考虑赛事安全,在比赛中会在赛道上人为设置一些绕桩区,人为限制赛车在赛道中的最高车速,并且赛道以弯道为主,提升过弯速度与加速性能变得尤为重要。考虑到这些原因,空气动力学套件设计的目标就是在较低速度下20 m/s的情况下获得较大的下压力,并尽可能减少空气阻力。 在赛车的行驶过程中,由前翼、尾翼和底部扩散器产生下压力,其中前翼和尾翼产生下压力的来源是升力翼片,升力翼片的不同结构会影响不同的空气动力学性能,而底部扩散器的负升力来源是利用地面效应。鉴于负升力翼片结构在航天发展中已经较为成熟,并且NACA翼型库(National Advisory Committee for Aeronautics,美国国家航空咨询委员会)中有较为全面的翼型结构,在建模中从NACA翼型库选取低速翼型,在Catia中建立多组三维模型,并且在Ansys 中进行流场分析,经过对比分析结果选取最终翼片规格。 在前翼设计中,由于前翼是气流首先到达的地方,它的结构影响着气流在赛车其他结构处的流动,并且要求前翼能使气流尽量绕开前轮,减少阻力。结合以上因素,选取两片半的设计形式,使第三层襟翼对气流进行引导,避免对前轮

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