第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)課件

第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)2022/11/5第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)2022/11/2第六講汽車(chē)造1概要汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)性能汽車(chē)行駛時(shí)所受到的氣動(dòng)力和力矩改善汽車(chē)空氣動(dòng)力性能的措施汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展階段整體優(yōu)化法設(shè)計(jì)汽車(chē)造型設(shè)計(jì)汽車(chē)造型設(shè)計(jì)的發(fā)展過(guò)程汽車(chē)造型技術(shù)與方法第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)概要汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)2一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能1.汽車(chē)行駛時(shí)所受到的氣動(dòng)力和力矩氣動(dòng)力F：將整個(gè)汽車(chē)外表面上壓力合成而得到作用在汽車(chē)上的合力。風(fēng)壓中心C．P．：合力在汽車(chē)上的作用點(diǎn)。質(zhì)心C．G．迎風(fēng)面積S車(chē)身形狀系數(shù)第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能1.汽車(chē)行駛時(shí)所受到的氣動(dòng)力和力矩氣3一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能氣動(dòng)阻力：氣動(dòng)升力:側(cè)向分力：第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能氣動(dòng)阻力：氣動(dòng)升力:側(cè)向分力：第六講4一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能縱傾力矩又稱俯俯仰力矩My，(以使汽車(chē)抬頭為正)：式中Xc，Zc——風(fēng)壓中心到質(zhì)心的距離；L——特征長(zhǎng)度，一般指汽車(chē)軸距；CMy——俯仰力矩系數(shù)。橫擺力矩Mz(以汽車(chē)右偏為正)：側(cè)傾力矩Mx(以汽車(chē)右傾為正)：第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能縱傾力矩又稱俯俯仰力矩My，(以使汽5一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能2.汽車(chē)的空氣阻力正比：空氣阻力系數(shù)CD，迎風(fēng)面積S，空氣密度ρ及車(chē)速v2分為5個(gè)部分：形狀阻力摩擦阻力誘導(dǎo)阻力干擾阻力內(nèi)部阻力第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能2.汽車(chē)的空氣阻力正比：空氣阻力系數(shù)6一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能阻力名稱產(chǎn)生原因影響因素一般轎車(chē)CD=0.45理想型跑車(chē)CD=0.20形狀阻力汽車(chē)前后壓差車(chē)身表面形狀及其交接處的轉(zhuǎn)折方式58%70%摩擦阻力空氣與車(chē)身摩擦車(chē)身表面的面積和光順程度9%20%誘導(dǎo)阻力空氣升力的縱向分力氣動(dòng)升力7%0干擾阻力擾動(dòng)表面突起和各種附件14%5%內(nèi)部阻力內(nèi)循環(huán)阻力冷卻氣流和車(chē)內(nèi)通風(fēng)12%5%第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能阻力名稱產(chǎn)生原因影響因素一般轎車(chē)CD7一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能3.汽車(chē)的空氣升力正比升力產(chǎn)生的原理CZ上下表面曲率上下表面壓差f(x)反映了車(chē)身形狀和位置狀態(tài)對(duì)升力的影響程度，是評(píng)價(jià)汽車(chē)升力特性的重要指標(biāo)。提示：為安全考慮，減小氣動(dòng)升力比降低氣動(dòng)阻力更為重要!!!第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能3.汽車(chē)的空氣升力正比升力產(chǎn)生的原理8一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能降低升力的措施：（1）采用負(fù)迎角迎角:汽車(chē)前、后形心的連線與水平線的夾角。前高后低為正,迎角越大,升力越大造型應(yīng)前低后高，產(chǎn)生負(fù)升力更好！第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能降低升力的措施：（1）采用負(fù)迎角迎角9一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）在汽車(chē)前端底部、后端加擾流板第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）在汽車(chē)前端底部、后端加擾流板10一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（3）車(chē)尾地板向上翹起一個(gè)角度第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（3）車(chē)尾地板向上翹起一個(gè)角度第六11（4）汽車(chē)底部板向兩側(cè)略微上翹使底部氣流有一部分流向兩個(gè)側(cè)面。當(dāng)氣流向兩側(cè)疏導(dǎo)時(shí)加快了底部的氣流速度而使升力下降。（5）斜背加”鴨尾”一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)（4）汽車(chē)底部板向兩側(cè)略微上翹一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講12一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能4.汽車(chē)的空氣動(dòng)力穩(wěn)定性風(fēng)壓中心在質(zhì)心前邊不好！第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能4.汽車(chē)的空氣動(dòng)力穩(wěn)定性風(fēng)壓中心在質(zhì)13一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能使風(fēng)壓中心和汽車(chē)重心重合;形心在質(zhì)心之后,靠近后輪;質(zhì)心在L(軸距)/2之前；盡量使風(fēng)壓中心和汽車(chē)重心位于同一水平面.第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能使風(fēng)壓中心和汽車(chē)重心重合;第六講汽車(chē)14一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能5.改善汽車(chē)空氣動(dòng)力性能的措施5.1汽車(chē)外形的設(shè)計(jì)（1）汽車(chē)頭部的平面和側(cè)面形狀輪廓線應(yīng)盡量圓滑第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能5.改善汽車(chē)空氣動(dòng)力性能的措施5.115一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）車(chē)頭前端應(yīng)盡量低矮第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）車(chē)頭前端應(yīng)盡量低矮第六講汽車(chē)造16一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（3）頭部與前風(fēng)窗下緣的交接處,前風(fēng)窗頂部與頂蓋的交接處以及前風(fēng)窗兩側(cè)的拐角等過(guò)渡區(qū)域都應(yīng)盡量地圓滑第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（3）頭部與前風(fēng)窗下緣的交接處,前風(fēng)17一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（4）汽車(chē)中部應(yīng)呈腰鼓形,汽車(chē)縱向的最大橫截面不宜過(guò)分地前移,以降低汽車(chē)的升力系數(shù)值;（5）汽車(chē)的底部形狀最好采用整體平順的底板,減小升力.（6）汽車(chē)車(chē)身的后部采用逐漸緩慢收縮的長(zhǎng)尾式.（7）注意駕駛室向后部車(chē)廂的過(guò)渡,避免形狀的突變.第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（4）汽車(chē)中部應(yīng)呈腰鼓形,汽車(chē)縱向的18一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能5.2利用附加裝置減小風(fēng)阻（1）前部擾流器第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能5.2利用附加裝置減小風(fēng)阻（1）19一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）后部擾流器

可使后窗后部的負(fù)壓力降低；又可引導(dǎo)氣流將后窗表面清洗，避免塵土附著而影響后視野第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）后部擾流器可使后窗后部的負(fù)壓20一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)21一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（3）導(dǎo)流罩第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（3）導(dǎo)流罩第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣22一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能

（4）隔離裝置是沿汽車(chē)中心線垂直地安裝在牽引車(chē)和半掛車(chē)間的平板?？筛纳埔騻?cè)向風(fēng)引起的通過(guò)牽引車(chē)和半掛車(chē)間間隙的水平氣流；當(dāng)與導(dǎo)流罩連用時(shí)，可穩(wěn)定導(dǎo)流罩的尾流，從而保證導(dǎo)流罩的效能。第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（4）隔離裝置是沿汽車(chē)中心線垂直23一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能6.汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展階段駕駛室內(nèi)流、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻、空氣動(dòng)力噪聲及消除車(chē)身上泥土附著等降低氣動(dòng)阻力氣動(dòng)升力及側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能6.汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展階段駕駛室內(nèi)24（1）基本形狀造型階段（1900——1930）一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能注意了空氣動(dòng)力特性，直接將水流和氣流中的合理外形應(yīng)用到汽車(chē)上。魚(yú)雷形狀第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)（1）基本形狀造型階段（1900——1930）一、汽車(chē)的空氣25一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)26一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)27一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）流線型化造型階段（甲殼蟲(chóng)、船形）降低氣動(dòng)阻力，并獲得了可觀的進(jìn)展。（3）細(xì)部?jī)?yōu)化階段首先進(jìn)行外形設(shè)計(jì)，然后對(duì)形體細(xì)部如圓角半徑、曲面弧度、斜度及擾流器等逐步或同時(shí)進(jìn)行修改，控制以及防止氣流的分離現(xiàn)象發(fā)生，以降低阻力，稱為“細(xì)部?jī)?yōu)化法’’(detailoptimization)。（4）汽車(chē)造型的整體優(yōu)化階段首先確定一個(gè)符合總布置要求的理想的低阻形體，在其發(fā)展成實(shí)用化汽車(chē)的每一設(shè)計(jì)步驟中，都應(yīng)嚴(yán)格地保證形體的光順性，在不改變其整體流場(chǎng)的條件下，使其逐步形成具有低氣動(dòng)阻力系數(shù)的實(shí)車(chē)，稱之為形體最佳化(ShapeOptimization)。第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）流線型化造型階段（甲殼蟲(chóng)、船形28一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)29一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能Audi100C3整體優(yōu)化設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)基本形體多種縮比模型風(fēng)洞試驗(yàn)。2.改造為基本汽車(chē)外形按空氣動(dòng)力學(xué)原理處理局部細(xì)節(jié)，如車(chē)身底部部件、冷卻系前端保險(xiǎn)杠的縫隙等。3.精制基本模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)的詳細(xì)考慮，使模型車(chē)基本接近于真車(chē)。4.試制產(chǎn)品車(chē)0.170.250.290.30CD值第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能Audi100C3整體優(yōu)化設(shè)計(jì)1.30一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)31二、汽車(chē)造型技術(shù)與方法1.汽車(chē)造型設(shè)計(jì)的發(fā)展過(guò)程（1）造型設(shè)計(jì)的原始階段(1950年以前)汽車(chē)造型設(shè)計(jì)作為一個(gè)兼具技術(shù)和藝術(shù)要求的行業(yè)誕生。（2）造型設(shè)計(jì)的發(fā)展期(1950-1969)（3）造型設(shè)計(jì)的成熟期(1970-1989)（4）造型設(shè)計(jì)的輝煌期(1990年以后)（5）汽車(chē)造型設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀提出車(chē)型平臺(tái)化概念，使開(kāi)發(fā)技術(shù)要實(shí)現(xiàn)快速和低成本；實(shí)現(xiàn)了以計(jì)算機(jī)仿真與分析技術(shù)為主體的快速開(kāi)發(fā)，并很快實(shí)現(xiàn)信息和知識(shí)工程技術(shù)為基礎(chǔ)的虛擬設(shè)計(jì)；繼續(xù)縮短設(shè)計(jì)周期。1999年ford和GM宣布實(shí)現(xiàn)全新車(chē)型開(kāi)發(fā)周期為22個(gè)月和24個(gè)月,最終目標(biāo)是12—18個(gè)月。第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)二、汽車(chē)造型技術(shù)與方法1.汽車(chē)造型設(shè)計(jì)的發(fā)展過(guò)程（1）造型設(shè)32二、汽車(chē)造型技術(shù)與方法2.汽車(chē)造型遵循的原則滿足汽車(chē)用戶需求：國(guó)家、地域、民族文化、時(shí)代.法規(guī)需求：與造型有關(guān)的法規(guī)如視野,前后保險(xiǎn)杠,燈具,牌照尺寸和碰撞安全性等.適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步：造型設(shè)計(jì)通過(guò)數(shù)字化曲面構(gòu)造、數(shù)控加工模型,在數(shù)控模型上少量修改便定型是未來(lái)汽車(chē)開(kāi)發(fā)的主要形式,可以大大縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間和提高開(kāi)發(fā)質(zhì)量.具有完美的形象;良好的空氣動(dòng)力性;良好的工藝性;材料的裝飾效果.第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)二、汽車(chē)造型技術(shù)與方法2.汽車(chē)造型遵循的原則滿足汽車(chē)用戶需求333.汽車(chē)造型技術(shù)與方法二、汽車(chē)造型技術(shù)與方法（1）收集資料信息形成造型設(shè)計(jì)概念借鑒、繼承和改進(jìn);征得消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)的意見(jiàn)和期望;每年參加各地舉辦的汽車(chē)展覽會(huì);收集市場(chǎng)的信息反饋.（2）獲得造型設(shè)計(jì)的基本硬點(diǎn)-控制線圖總布置設(shè)計(jì)、局部改型設(shè)計(jì)的控制關(guān)系（3）造型構(gòu)思草圖（4）造型彩色效果圖第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)3.汽車(chē)造型技術(shù)與方法二、汽車(chē)造型技術(shù)與方法（1）收集資料信34一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（5）油泥模型制作或數(shù)字化構(gòu)造模型-三維數(shù)字化過(guò)程手工縮比模型制作、全尺寸油泥模型（6）數(shù)控加工模型（7）測(cè)量與曲面光順-數(shù)字化反求：Surface曲面、結(jié)構(gòu)：UG、Proe、Catia第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（5）油泥模型制作或數(shù)字化構(gòu)造模型-35演講完畢，謝謝聽(tīng)講!再見(jiàn)，seeyouagain3rew2022/11/5第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)演講完畢，謝謝聽(tīng)講!再見(jiàn)，seeyouagain3rew36第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)2022/11/5第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)2022/11/2第六講汽車(chē)造37概要汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)性能汽車(chē)行駛時(shí)所受到的氣動(dòng)力和力矩改善汽車(chē)空氣動(dòng)力性能的措施汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展階段整體優(yōu)化法設(shè)計(jì)汽車(chē)造型設(shè)計(jì)汽車(chē)造型設(shè)計(jì)的發(fā)展過(guò)程汽車(chē)造型技術(shù)與方法第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)概要汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)38一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能1.汽車(chē)行駛時(shí)所受到的氣動(dòng)力和力矩氣動(dòng)力F：將整個(gè)汽車(chē)外表面上壓力合成而得到作用在汽車(chē)上的合力。風(fēng)壓中心C．P．：合力在汽車(chē)上的作用點(diǎn)。質(zhì)心C．G．迎風(fēng)面積S車(chē)身形狀系數(shù)第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能1.汽車(chē)行駛時(shí)所受到的氣動(dòng)力和力矩氣39一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能氣動(dòng)阻力：氣動(dòng)升力:側(cè)向分力：第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能氣動(dòng)阻力：氣動(dòng)升力:側(cè)向分力：第六講40一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能縱傾力矩又稱俯俯仰力矩My，(以使汽車(chē)抬頭為正)：式中Xc，Zc——風(fēng)壓中心到質(zhì)心的距離；L——特征長(zhǎng)度，一般指汽車(chē)軸距；CMy——俯仰力矩系數(shù)。橫擺力矩Mz(以汽車(chē)右偏為正)：側(cè)傾力矩Mx(以汽車(chē)右傾為正)：第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能縱傾力矩又稱俯俯仰力矩My，(以使汽41一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能2.汽車(chē)的空氣阻力正比：空氣阻力系數(shù)CD，迎風(fēng)面積S，空氣密度ρ及車(chē)速v2分為5個(gè)部分：形狀阻力摩擦阻力誘導(dǎo)阻力干擾阻力內(nèi)部阻力第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能2.汽車(chē)的空氣阻力正比：空氣阻力系數(shù)42一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能阻力名稱產(chǎn)生原因影響因素一般轎車(chē)CD=0.45理想型跑車(chē)CD=0.20形狀阻力汽車(chē)前后壓差車(chē)身表面形狀及其交接處的轉(zhuǎn)折方式58%70%摩擦阻力空氣與車(chē)身摩擦車(chē)身表面的面積和光順程度9%20%誘導(dǎo)阻力空氣升力的縱向分力氣動(dòng)升力7%0干擾阻力擾動(dòng)表面突起和各種附件14%5%內(nèi)部阻力內(nèi)循環(huán)阻力冷卻氣流和車(chē)內(nèi)通風(fēng)12%5%第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能阻力名稱產(chǎn)生原因影響因素一般轎車(chē)CD43一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能3.汽車(chē)的空氣升力正比升力產(chǎn)生的原理CZ上下表面曲率上下表面壓差f(x)反映了車(chē)身形狀和位置狀態(tài)對(duì)升力的影響程度，是評(píng)價(jià)汽車(chē)升力特性的重要指標(biāo)。提示：為安全考慮，減小氣動(dòng)升力比降低氣動(dòng)阻力更為重要!!!第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能3.汽車(chē)的空氣升力正比升力產(chǎn)生的原理44一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能降低升力的措施：（1）采用負(fù)迎角迎角:汽車(chē)前、后形心的連線與水平線的夾角。前高后低為正,迎角越大,升力越大造型應(yīng)前低后高，產(chǎn)生負(fù)升力更好！第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能降低升力的措施：（1）采用負(fù)迎角迎角45一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）在汽車(chē)前端底部、后端加擾流板第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）在汽車(chē)前端底部、后端加擾流板46一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（3）車(chē)尾地板向上翹起一個(gè)角度第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（3）車(chē)尾地板向上翹起一個(gè)角度第六47（4）汽車(chē)底部板向兩側(cè)略微上翹使底部氣流有一部分流向兩個(gè)側(cè)面。當(dāng)氣流向兩側(cè)疏導(dǎo)時(shí)加快了底部的氣流速度而使升力下降。（5）斜背加”鴨尾”一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)（4）汽車(chē)底部板向兩側(cè)略微上翹一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講48一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能4.汽車(chē)的空氣動(dòng)力穩(wěn)定性風(fēng)壓中心在質(zhì)心前邊不好！第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能4.汽車(chē)的空氣動(dòng)力穩(wěn)定性風(fēng)壓中心在質(zhì)49一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能使風(fēng)壓中心和汽車(chē)重心重合;形心在質(zhì)心之后,靠近后輪;質(zhì)心在L(軸距)/2之前；盡量使風(fēng)壓中心和汽車(chē)重心位于同一水平面.第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能使風(fēng)壓中心和汽車(chē)重心重合;第六講汽車(chē)50一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能5.改善汽車(chē)空氣動(dòng)力性能的措施5.1汽車(chē)外形的設(shè)計(jì)（1）汽車(chē)頭部的平面和側(cè)面形狀輪廓線應(yīng)盡量圓滑第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能5.改善汽車(chē)空氣動(dòng)力性能的措施5.151一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）車(chē)頭前端應(yīng)盡量低矮第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）車(chē)頭前端應(yīng)盡量低矮第六講汽車(chē)造52一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（3）頭部與前風(fēng)窗下緣的交接處,前風(fēng)窗頂部與頂蓋的交接處以及前風(fēng)窗兩側(cè)的拐角等過(guò)渡區(qū)域都應(yīng)盡量地圓滑第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（3）頭部與前風(fēng)窗下緣的交接處,前風(fēng)53一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（4）汽車(chē)中部應(yīng)呈腰鼓形,汽車(chē)縱向的最大橫截面不宜過(guò)分地前移,以降低汽車(chē)的升力系數(shù)值;（5）汽車(chē)的底部形狀最好采用整體平順的底板,減小升力.（6）汽車(chē)車(chē)身的后部采用逐漸緩慢收縮的長(zhǎng)尾式.（7）注意駕駛室向后部車(chē)廂的過(guò)渡,避免形狀的突變.第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（4）汽車(chē)中部應(yīng)呈腰鼓形,汽車(chē)縱向的54一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能5.2利用附加裝置減小風(fēng)阻（1）前部擾流器第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能5.2利用附加裝置減小風(fēng)阻（1）55一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）后部擾流器

可使后窗后部的負(fù)壓力降低；又可引導(dǎo)氣流將后窗表面清洗，避免塵土附著而影響后視野第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）后部擾流器可使后窗后部的負(fù)壓56一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)57一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（3）導(dǎo)流罩第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（3）導(dǎo)流罩第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣58一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能

（4）隔離裝置是沿汽車(chē)中心線垂直地安裝在牽引車(chē)和半掛車(chē)間的平板?？筛纳埔騻?cè)向風(fēng)引起的通過(guò)牽引車(chē)和半掛車(chē)間間隙的水平氣流；當(dāng)與導(dǎo)流罩連用時(shí)，可穩(wěn)定導(dǎo)流罩的尾流，從而保證導(dǎo)流罩的效能。第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（4）隔離裝置是沿汽車(chē)中心線垂直59一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能6.汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展階段駕駛室內(nèi)流、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻、空氣動(dòng)力噪聲及消除車(chē)身上泥土附著等降低氣動(dòng)阻力氣動(dòng)升力及側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能6.汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展階段駕駛室內(nèi)60（1）基本形狀造型階段（1900——1930）一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能注意了空氣動(dòng)力特性，直接將水流和氣流中的合理外形應(yīng)用到汽車(chē)上。魚(yú)雷形狀第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)（1）基本形狀造型階段（1900——1930）一、汽車(chē)的空氣61一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)62一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)63一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）流線型化造型階段（甲殼蟲(chóng)、船形）降低氣動(dòng)阻力，并獲得了可觀的進(jìn)展。（3）細(xì)部?jī)?yōu)化階段首先進(jìn)行外形設(shè)計(jì)，然后對(duì)形體細(xì)部如圓角半徑、曲面弧度、斜度及擾流器等逐步或同時(shí)進(jìn)行修改，控制以及防止氣流的分離現(xiàn)象發(fā)生，以降低阻力，稱為“細(xì)部?jī)?yōu)化法’’(detailoptimization)。（4）汽車(chē)造型的整體優(yōu)化階段首先確定一個(gè)符合總布置要求的理想的低阻形體，在其發(fā)展成實(shí)用化汽車(chē)的每一設(shè)計(jì)步驟中，都應(yīng)嚴(yán)格地保證形體的光順性，在不改變其整體流場(chǎng)的條件下，使其逐步形成具有低氣動(dòng)阻力系數(shù)的實(shí)車(chē)，稱之為形體最佳化(ShapeOptimization)。第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能（2）流線型化造型階段（甲殼蟲(chóng)、船形64一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)65一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能Audi100C3整體優(yōu)化設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)基本形體多種縮比模型風(fēng)洞試驗(yàn)。2.改造為基本汽車(chē)外形按空氣動(dòng)力學(xué)原理處理局部細(xì)節(jié)，如車(chē)身底部部件、冷卻系前端保險(xiǎn)杠的縫隙等。3.精制基本模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)的詳細(xì)考慮，使模型車(chē)基本接近于真車(chē)。4.試制產(chǎn)品車(chē)0.170.250.290.30CD值第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能Audi100C3整體優(yōu)化設(shè)計(jì)1.66一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)一、汽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)性能第六講汽車(chē)造型設(shè)計(jì)與空氣動(dòng)力學(xué)67二、汽車(chē)造型技術(shù)與方法1.汽車(chē)造型設(shè)計(jì)的發(fā)展過(guò)程（1）造型設(shè)計(jì)的原始階段(1950年以前)汽車(chē)造型設(shè)計(jì)作為一個(gè)