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车辆仿真实验室设计方案一、引言二、实验室设施1.实验室布局：根据实验需求，实验室分为测试区域、控制区域和办公区域。
测试区域应具备良好的空气流通和安全防护设施，以确保实验人员的安全。
控制区域应设有计算机、控制台和监控设备等，用于监控和控制实验进程。
办公区域用于实验数据分析和研究讨论，应配备必要的办公设备和软件。
2.硬件设备：（1）仿真平台：选择高度模拟真实驾驶环境的车辆仿真平台，包括运动平台、驾驶员座舱和控制装置等。
驾驶员座舱设计舒适度优先，同时需要充分考虑仿真感受和人机交互。
（2）仿真软件：选用功能丰富、参数可调的车辆仿真软件，能够模拟各种路况、驾驶行为和车辆参数。
软件应具有良好的稳定性和实时性，可实时计算车辆状态并显示在控制台上。
（3）传感器：安装适合的传感器用于获取车辆各项数据，如加速度、转弯半径、刹车距离等。
传感器应高精度、低延迟，能够提供准确而及时的数据。
（4）监控设备：设立监控摄像头及录像系统，用于实时监测和记录实验全过程，以便后期分析和复盘。
三、实验内容1.车辆性能测试：通过车辆仿真实验，可以测试车辆的加速度、制动距离、转弯半径等性能指标。
通过分析测试数据，可以评估车辆设计的优劣，并进行改进。
2.驾驶行为研究：通过设定不同的驾驶情景，研究驾驶员的驾驶行为对车辆性能的影响。
可以通过模拟紧急刹车、躲避障碍等场景，评估驾驶员反应能力和车辆的灵活性。
3.道路仿真：根据实际道路环境，进行车辆在不同道路条件下的行驶仿真。
可以测试车辆在湿滑、凹凸不平、高速等道路条件下的稳定性和操控性。
四、安全措施1.防火安全：实验室应安装防火设施，如火灾报警器、灭火器等，以保障实验人员的生命财产安全。
2.通风系统：实验室应配备专业的通风设备，保证实验室内空气流通，排除有害气体和污染物。
3.紧急停车机制：实验室车辆仿真平台应配备紧急停车装置，以应对突发情况下的安全问题。
4.电源稳定：实验设备应连接到稳定的电源，防止因电力不稳定导致设备损坏或实验中断。
风洞试验方案一、引言风洞试验是航空航天、汽车工程、建筑等领域中必不可少的研究手段之一。
通过在风洞中对模型进行气动力测试，可以获取与实际情况相似的数据，从而评估设计方案的可行性和优化设计。
本文将介绍一种风洞试验方案，以期为相关研究提供参考。
二、目标本次风洞试验的主要目标是研究某型飞机机翼在不同飞行速度和攻角下的气动力性能。
通过测量机翼的升力、阻力、升力系数和阻力系数等参数，评估机翼的气动性能，并为后续的飞行器设计提供参考数据。
三、试验设备1. 风洞：采用水平流向风洞，具备可调节风速和风向的功能，以满足不同试验要求。
2. 模型：选择适用于飞机机翼的缩比模型，考虑到兼容性和可重复性，模型尺寸与实际情况保持一定比例。
模型制作材料要求具备良好的刚度和表面光滑度，以保证试验数据的准确性。
3. 数据采集系统：采用高精度的传感器和数据采集设备，能够实时记录模型在不同试验条件下的气动力数据。
同时，确保数据采集系统的准确性和稳定性，以避免数据误差对试验结果的影响。
四、试验步骤1. 模型准备：在试验开始前，对模型进行必要的准备工作，包括清洁模型表面、确认模型的尺寸和重量等，以确保试验的可靠性和重复性。
2. 试验条件设定：根据试验目标，设定不同的飞行速度和攻角组合。
在设定试验条件时，需要考虑模型受风洞流场影响的因素，如风洞尺寸、风洞流场均匀性等。
3. 实施试验：将模型放置在风洞中心位置，根据设定的试验条件进行试验。
在每组试验中，要确保模型的姿态稳定和位置准确，以保证试验数据的准确性。
4. 数据采集：在试验过程中，通过数据采集系统实时记录模型的气动力参数。
同时，应确保数据采集设备的稳定性和准确性，以保证试验数据的可靠性。
5. 数据分析：对采集到的试验数据进行处理和分析，计算升力系数、阻力系数等气动力参数，并绘制相关曲线和图表。
通过对数据的分析，评估模型在不同试验条件下的气动性能。
六、试验安全与注意事项1. 设备安全：确保风洞设备的稳定运行，避免发生故障或安全事故。
车辆仿真实验室设计方案背景现代汽车产业发展迅速，随着智能化、电动化和互联化趋势的加强，汽车研发面临着越来越多的挑战。
为了满足汽车研发的需求，车辆仿真实验室成为了极为重要的研究基地。
车辆仿真实验室广泛应用于汽车研发各个环节，包括零部件研发、车型设计、动力系统开发、优化控制与测试等。
因此，针对车辆仿真实验室的设计和建设具有重要的现实意义。
设计方案总体设计车辆仿真实验室的设计目标是实现汽车研发的全流程仿真。
建设车辆仿真实验室需要考虑到如下因素：•整体构架•实验室设备•车辆仿真软件•配置车型整个车辆仿真实验室的构架分成四个部分：•车辆胶囊•道路模拟系统•车速控制系统•数据采集系统其中，车辆胶囊是仿真的最主要组成部分。
道路模拟系统、车速控制系统和数据采集系统可以有效地保证车辆仿真实验的质量和有效性。
车辆胶囊车辆胶囊是车辆仿真实验室的核心部分。
它能够对车辆的各种性能进行全方位的仿真模拟，包括整车的车辆动力学特性、车辆的行驶状态、车辆的环境以及车辆的耗能等因素。
为了实现该功能，车辆胶囊的设计需要遵循如下原则：•模型精确度•仿真效率•仿真环境•可扩展性道路模拟系统道路模拟系统是车辆仿真实验室的另一个重要部分。
它能够模拟不同道路环境下的车辆行驶情况，如平地、上下坡、转弯、上桥、过坑等。
道路模拟系统的设计需要考虑如下因素：•道路模型•车辆位置和时间同步•道路数据质量•地形线性牵引力和侧向铺路阻力的模拟准确度车速控制系统车速控制系统是车辆仿真实验室的另一个关键部分。
它可以保证车速在仿真过程中保持在预设的范围内，以保证仿真的稳定性和准确性。
车速控制系统的设计应该从以下方面考虑：•控制周期•系统延迟•控制策略数据采集系统数据采集系统是车辆仿真实验室的重要部分，它负责采集和记录车辆仿真实验中产生的各种数据，以提供后续数据分析和处理。
数据采集系统的设计需要考虑如下因素：•数据标准化和格式•数据中心化管理•大数据分析总结车辆仿真实验室能够为汽车研发提供全面的仿真服务，已成为汽车工业中的一个重要组成部分。
XXX学院实验指导书课程编号：1215146016课程名称：汽车空气动力学实验学时： 4适用专业：车辆工程专业制定人：朱思琦制（修）订时间：2019年7月专业负责人审核：贾爱芹专业建设工作组审核：2019年 7月实验纪律要求1. 遵守实验室规章制度，未经许可，不得移动和拆卸仪器与设备，保持室内安静。
2．注意人身安全和教具完好。
3. 实验课前，必须认真预习实验指导书。
明确实验目的、原理、步骤以及应注意事项。
4. 学生分组实训前应认真检查本组仪器、设备及元器件状况，若发现缺损或异常现象，应立即报告指导教师或实训室管理人员处理。
5.学生要分组完成实验和独立完成实验报告。
实验时要胆大心细，认真观察与记录，分析结果，处理数据，按时保质保量地完成实验任务。
6.实验完毕，经实验教师允许后，方可离开实验场地，务必保持实验室整洁。
7.违反实验室规章制度和操作规程，擅自动用与本实验无关的仪器设备，私自拆卸仪器造成事故和损失者，必须写出书面检查，并根据情节严重按有关规定处理。
一、教学目的与基本要求《汽车空气动力学》为车辆工程专业的一门专业选修课。
其主要任务提高学生对汽车空气动力学应用的认识，并简单掌握CFD软件的应用。
《汽车空气动力学实验》是本课程的实践环节和重要组成部分，其目的是通过这样一组实践教学环节的实施，加深学生对于有关风洞和风洞试验的基础知识的理解，初步掌握汽车空气动力学数值计算这项汽车空气动力学研究的重要研究手段，培养和训练学生分析问题、解决问题的能力，培养和训练学生的实践动手能力，培养、锻炼学生的创新思维和科研能力。
1．任课教师要指导学生进行实验准备、实验操作到撰写实验报告独立完成；2. 要求学生进一步掌握汽车空气动力学基本理论知识，了解汽车风洞试验的重要性，了解风洞构造及其分类，掌握汽车风洞试验的主要试验内容。
3．要求学生能够了解在车辆的运行过程中，空气动力学是十分重要的，而空气动力学数值计算的可视化处理是广泛存在的且非常有效的计算手段。
综合电子设计小型模拟风洞系统刘石劬 22011231尹哲浩 22011214赵正扬 22011212董元 22011207一、引言二、设计思路2.1 整体功能设想2.2 模块实现方式确定三、设计内容及部分电路仿真3.1 输入模块设计部分3.1.1 按钮功能电路实现与仿真3.1.2 控制输入电路实现与仿真3.2 控制模块设计部分3.2.1 硬件选型及论证3.2.2 风扇控制信号的分析3.3 整体原理图与PCB设计四、整体实物图即测试结果五、课程收获与心得六、参考文献一、引言风洞是空气动力学研究的重要地面试验设备，通过对流体力学方法的计算，可以研究物体模型所受不同方向、不同大小的气动阻力影响，为汽车、高速列车等等的选型提供大量的参考依据。
同时，风洞也是试验高速飞行器必不可少的一种设备，是保证一个国家航空航天处于领先地位的基础研究设施]1[。
随着时代的发展，飞机研究制造业的竞争越加激烈，尤其在军事领域，现有风洞试验设备的模拟能力已经成为制约第四第五代战斗机的研制和未来高超声速飞行器发展的瓶颈。
这次课题设计，我们想以自己现有的能力和一些简单的器材来完成一个简易的小型风洞设计，用以模拟产生不同风力大小的气流。
我们采用电脑CPU风扇作为风力的发生装置，以输入信号的占空比来调节风扇转速的大小，并可以根据风扇所发出的风力大小来实现结果的反馈。
二、设计思路2.1 整体功能设想风扇的输入信号可以控制风扇实现不同的转速，也可以让风扇的工作处于测试模式下，即风扇的转速按预定的延时变化，风力将由大至小，再由小变大循环往复。
也可以通过键盘，让帆板到达指定高度。
2.2 模块实现方式确定(1) 输入模块：使用者将通过按钮进行输入信号的控制，工作时不会存在两个按钮同时有效的情况。
本模块的大体部分会以门电路的形式构成，功能上通过计数器不同的计数值来形成不同的输入信号，但必须保证信号的频率一致。
最后，所有档位的信号必须以同一个输出端口输送至风扇，对风扇进行相应的控制。
模型(汽车)试验低速风洞设计汪涌;龚光军【摘要】风洞试验是进行汽车空气动力学研究的重要手段.文章提出一种低速风洞的设计方法,通过对风洞的结构设计,驱动装置的自动化控制以及风洞内传感器的合理分布,设计出一个造价低、占地小、试验效果直观的低速小型风洞.【期刊名称】《安徽职业技术学院学报》【年(卷),期】2011(010)001【总页数】3页(P11-13)【关键词】低速风洞;自动化控制;闭环;传感器【作者】汪涌;龚光军【作者单位】安徽职业技术学院,机械工程系,安徽,合肥,230011;安徽职业技术学院,机械工程系,安徽,合肥,230011【正文语种】中文【中图分类】U467.1+3汽车风洞试验是属于汽车试验学范畴,汽车的试验研究可以有效解决汽车开发研究过程中无法通过理论计算和分析得到有效解决的复杂问题[1]。
汽车风洞试验可以改善汽车空气动力特性的设计,从而可以提高汽车高速性能、降低风阻、节约能源。
在汽车专业的教学中,尤其是汽车车身结构设计中,目前常用有限差分法求解以粘性流理论为基础的纳维-斯托克斯(Navier-Stokers)方程来获得结果[2],虽然可以CAD/CAM,但是由于汽车形状复杂及其使用条件和气流状态变化的随机性影响,所以精确建立物理模型和数学模型十分困难,计算结果精度不高。
事实上最终的车辆外形设计研究手段主要还是依靠风洞试验。
汽车模型风洞试验是以相似理论为依据[3]。
风洞主要由洞体、驱动系统和测量控制系统组成,其可以人工产生和控制气流,以模拟汽车或物体周围气体的流动,并可量度气流对汽车或物体的作用以及观察其物理现象的一种管道状实验设备[4]。
全尺寸的汽车风洞虽然试验效果最好,但由于其占地面积大,能耗非常巨大,造价极其昂贵,故无法普及应用。
为了更好地服务教学及科研,可以用较小的成本设计出低速、小尺寸风洞,就是模型(汽车)试验低速风洞(以下简称本风洞)。
虽然缩小的模型在小风洞中的试验精度不如全尺寸风洞,但是可以满足教学需要,而且通过合理的选择和布置传感器,通过特定的算法(误差修正)仍然可以较准确地对模型的空气动力性能进行定量及定性分析。
摘要本设计是在市场的需求下，通过对国内外现有的汽车风洞进行调研和分析，设计一座具有低湍流、可变湍流度、低噪声等特色的小型车1：5风洞实验室。
在风洞的设计过程中，对其主要部件进行了详细的计算。
风洞建成后，结合实验室内先进的测量手段，除了能满足模型的测压、测速、流态观测等教学外，还可以利用该风洞进行从事桥梁、环境污染等工业空气动力学研究工作。
进行汽车研究，汽车风洞是必不可少的试验设备。
汽车风洞建设对汽车空气动力学发展意义重大，没有汽车风洞，也不能很好推动整个国家的汽车工业向前发展。
而汽车风洞的主要任务是正确模拟气流流经汽车车体表面的流态以获得准确的实验数据，实验数据的精确与否决定了汽车气动外形设计的成败。
因此，汽车风洞实验能促进汽车空气动力学研究，进行汽车空气动力学研究将能够给我国带来巨大的燃油节省，具有非常大的经济效益和社会效益。
关键词：1：5；小型车；风洞；低湍流；实验ABSTRACTThis design is in the demand of the market , Through the domestic and international existing automobile wind tunnel research and analysis , Design with a low turbulence, variable turbulence intensity, low noise characteristic of small cars 1:5 wind tunnel laboratory . The design process in wind tunnel , Its main parts made detailed calculation. Wind tunnel after the completion of the , Combining the indoor advanced measuring method , Besides can satisfy model of speed, measure pressure, flow pattern observation on teaching outside , Still can use on the wind tunnel in Bridges, environmental pollution and other industrial air dynamics research work。
For vehicle research，Car wind tunnel is an indispensable test equipment。
Car of automotive aerodynamics wind tunnel construction development is of great significance，No cars wind tunnel，Also can't very well put the national automobile industry of forward development。
And car wind tunnel is the main task of the air flowing through the body right simulation of the surface flow pattern to get accurate experimental data，Experimental data accurate or not decided the aerodynamic shape design of success or failure。
So，Car in wind tunnel experiments can promote the air dynamics research，For automotive aerodynamics research will be able to give our country to bring the huge fuel savings，Has the very big economic benefit and social benefit。
Key words：1：5；Small car；Wind tunnel；Low turbulent；Experiment黑龙江工程学院本科生毕业设计目录摘要 (I)Abstract .............................................................. I I 第1章概述 . (1)1.1研究目的及意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本课题设计研究内容、研究技术路线 (2)第2章汽车风洞设计研究基础 (4)2.1汽车风洞实验的目的 (4)2.2汽车风洞功能类型及设备 (4)2.3 汽车风洞实验模型 (7)2.4汽车风洞实验的准则与规范 (8)2.5 本课题采用的模型尺寸 (10)2.6 本章小结 (11)第3章 1：5小型汽车风洞设计 (12)3.1风洞的类型结构确定 (12)3.2风洞试验段几何参数的确定 (13)3.3扩压段 (15)3.4拐角及其拐角导流片 (17)3.5迴流段 (18)3.6稳定段及整流装置 (19)3.7收缩段 (20)3.8风洞能量比、电机功率及风扇的确定 (20)3.9风洞结构设计校核 (25)3.10本章小结 (26)第4章计算机仿真风洞模型建立 (27)4.1概述 (27)4.2各部件建模 (27)4.3模型总装图 (38)4.4本章小结 (39)第5章结论 (40)参考文献 (41)致谢 (43)第1章概述1.1 研究目的及意义汽车作为人类交通工具，它的出现和发展给人类社会带来了无可估量的经济效益和社会效益。
伴随着汽车日益走向成熟，汽车产品的开发、设计生产等相关领域的发展也日臻完善，并不断推陈出新，而这一切都与汽车的实验研究密不可分。
随着汽车工业的发展，中国汽车工业走自主研发设计之路，迫切需要建立起自己的汽车风洞实验室，掌握和发展自己的汽车风洞实验技术。
这样既可以节约开发成本，又可以快速完成风洞技术的发展和积累。
同时也可以促进我国汽车空气动力学的研究。
为人类、为社会、为中国汽车工业自主研发设计作贡献在当前形势下，国家提出了“节能减排”的政策，号召大力开展推动提高能源利用效率的科技创新。
对于交通工具来说，改善汽车等交通工具的空气动力学特性，将是降低汽车燃油消耗，节省能源的重要方式。
进行汽车研究，汽车风洞是必不可少的试验设备。
汽车风洞建设对汽车空气动力学发展意义重大，没有汽车风洞，既不可能很好地设计出最优的汽车，也不能很好推动整个国家的汽车工业向前发展因此，此次研究就是为了设计模拟汽车风洞实验室设计，以最少的费用，最优化的方法对汽车风洞实验室设计。
这主要从两方面考虑：一是经济角度出发；二是社会角度出发。
首先从经济角度出发：达到节约成本，用最简单的方法去做最复杂的实验。
降低了昂贵的费用。
为企业创造了更好地经济效益。
同时也促进了老百姓的买车能力。
为整个社会经济腾飞作贡献。
其次从社会角度出发：为了满足行业的需要、为了汽车工业的发展、为了科学研究技术作贡献。
1.2 国内外研究现状1、国外研究国外，汽车风洞建设较早。
1939年，德国的斯图加特大学建立了第一座全尺寸汽车空气动力学试验的风洞。
它的最高速度高达270km/h，可以进行高速赛车空气动力学的研究。
随后，不少汽车企业和研究机构陆续开始建设汽车风洞。
近年来，不断有新的专业汽车风洞落成，如Audi 汽车公司风洞。
汽车风洞建设初期，大量借鉴了航空空气动力学的研究经验和理论。
航空空气动力学试验规定风洞试验的阻塞比（Blockage ratio）：¢ =A/AN。
其中，A 是试验模型的正投影面积，AN是风洞的喷口截面面积。
虽然航空风洞规定风洞试验时, ¢要小于0.05，但是现在的汽车风洞阻塞比已经越来越大，甚至有阻塞比达到0.2 左右的汽车风洞。
为了使汽车风洞试验结果更加精确，国外陆续有专业的汽车风洞装备地面效应模拟设备。
现在几乎所有的汽车风洞都引入地面效应模拟设备，特别是移动带地面效应模拟系统。
汽车风洞的建设，带来了汽车风洞试验技术的变革和创新。
为了适应汽车气动噪声的研究，大量的汽车风洞经过改进以便能进行气动噪声试验，部分新建的汽车风洞直接就定位建设低噪声的汽车风洞。
近年来，随着汽车风洞试验技术的提高，汽车风洞的试验设备也不断提高。
这标志世界汽车研究又进入一个崭新的阶段。
2、国内研究目前，我国汽车风洞建设较晚。
2002年，吉林大学汽车风洞开工建设。
2005年，同济大学上海地面交通工具风洞中心开工建设。
现在，两座风洞的建设完成，标志着中国汽车研究进入一个新的阶段。
在国内，虽然建设了国内专业的汽车风洞，但是在汽车风洞实验技术上还存在很多不足，国内还不能提供准确可靠的实验方法，制约了汽车技术的提升，不利于我国汽车工业的发展。
为了我国汽车工业更好地发展，就必须对国内的汽车风洞实验设备进行充分掌握，改进试验设备，完善试验技术，提高试验精度。
1.3 本课题设计研究内容、研究技术路线1、本课题设计研究内容：1）进行1:5小型车模拟风洞实验室平面布局设计；2）进行风机选择和校核，前后稳速仓栅设计，测试仓设计，测试台设计，环状风道设计，P型引风口设计，台架支撑结构设计；3）根据设计系统进行校核；4）绘制设计系统总图和上述部分的结构装配图、零件图。
2、研究技术路数：调查研究、收集资料总体布局设计各环节布局、设计N 各环节技术的校核Y总体修订总体校核 NY研究成果图1.1 技术路线图第2章汽车风洞设计研究基础2.1 汽车风洞实验的目的汽车风洞实验的目的在于得到准确的反映汽车行驶状态下的空气动力特性数据。
汽车风洞实验研究下述几方面问题：（1）研究汽车空气动力特性，包括汽车的气动阻力特性和操纵稳定性等，即通过风洞实验研究汽车的流场作用在汽车上的力和力矩。
（2）通过汽车表面的压力分布与流场性能的分析，研究汽车各部件的流场。
如雨水的流动路径、污垢附着的作用原理、风噪声、挡风玻璃上的作用力等。
（3）发动机冷却气流的进气和排气特性。
（4）驾驶室内的通风、取暖及噪声等特性。
2.2 汽车风洞实验的类型及设备2.2.1汽车实验风洞汽车风洞是进行汽车空气动力学实验的主要设备，它实际是一个按照一定要求建造的管道，并利用动力装置等设备在管道中产生可以调节的气流，使风洞试验段能模拟或基本模拟大气流场的状态，以供汽车进行空气动力学实验的研究。
