【论文精选】会车瞬态气动特性对操纵稳定性有什么影响？

以下文字摘编自《重庆理工大学学报(自然科学)》2016年第30卷第11期

《会车瞬态气动特性对操纵稳定性的影响》

采用重叠网格的方法，以 2个简化的SAE 模型为研究对象，对会车过程进行了数值模拟研究。在极短的会车过程中，影响操纵稳定性的侧向力、横摆力矩和侧倾力矩不仅分别有极值出现，且方向也发生了改变。在此基础上，将瞬态变化的气动力载荷施加到整车系统动力学模型上进行仿真，探究瞬态气动力的变化对操纵稳定性所产生的影响。仿真结果表明：在瞬态气动力的作用下，两车均会产生侧向滑移角、横摆角速度及侧倾角速度，虽然数值较小，但也会对车辆的操纵稳定性带来一定的影响。

1.1应用重叠网格方法进行外流场瞬态模拟的试验验证

       应用重叠网格的方法对直线行驶的SAE模型进行了瞬态数值模拟，获得了气动六分力的数值及模型周围的速度场和压力场分布，并将数值模拟结果与风洞试验结果进行对比。

1.2 SAE模型和计算域

1.3网格划分

       从域边界处的网格尺寸是62. 5 mm，网格尺寸每8层增长1倍，同时保证从域和主域重叠部分的网格不少于4层。计算域外边界的网格尺寸为500 mm。将会车车道部分的网格进行加密处理，网格尺寸为62. 5 mm。网格尺寸每10层增长1倍，最终生成了1 000万左右的网格。

1.4 边界条件及湍流模型

    主域的地面为滑移壁面，其余的边界是压力出口边界。从域的顶壁和车身表面是无滑移壁面，其余的边界是重叠域交界面。

       两车的间距指的是两车车头前端之间的相对距离，记为x，用SAE模型的长度L来标准化。2个模型沿各自车道的中心线行驶，速度均为20 m/s.在会车的过程中，2个模型间的横向距离始终保持不变，为1倍车宽，1. 75 m，左侧车为CARL，右侧车为CAR2.

2. 1 瞬态气动力变化规律

     本文采用数值模拟的方法，对两个简化SAE模型直线会车过程中的瞬态气动特性进行了研究，在此基础上，将瞬态气动力导人Adams模型，进行系统动力学分析，得出了如下结论:    1) 极短的会车过程中，气动六分力分别有极值出现，侧向力、侧倾力矩和横摆力矩的方向都发生了改变。    2) 在侧向力、侧倾力矩和横摆力矩的作用下，两车均会产生一定的侧向滑移角、横摆角速度和侧倾角速度，这将对车辆的操纵稳定性带来一定的影响。

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