世界一級(jí)方程式錦標(biāo)賽(FIA Formula 1 World Championship),簡(jiǎn)稱F1,是由國(guó)際汽車運(yùn)動(dòng)聯(lián)合會(huì)(FIA)舉辦的最高等級(jí)的年度系列場(chǎng)地賽車比賽,是當(dāng)今世界最高水平的賽車比賽。隨著賽事的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的不斷進(jìn)步,在引擎的研發(fā)逐漸趨于相對(duì)穩(wěn)定的情況下,各參賽隊(duì)伍逐漸將優(yōu)化轉(zhuǎn)向賽車車身小的改變,如加裝一片翼型,會(huì)對(duì)整車空氣動(dòng)力學(xué)特性,如升力系數(shù)、俯仰力矩等造成很大變化,進(jìn)而對(duì)加速水平和行駛穩(wěn)定性造成巨大的改變,這使得F1研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)賽車的空氣動(dòng)力學(xué)越來越重視,投入的研發(fā)成本和人員也越來越多,因?yàn)橘愜嚺c量產(chǎn)車外形的區(qū)別較大(如前者為開輪式),使得其空氣動(dòng)力學(xué)研發(fā)優(yōu)化的重點(diǎn)不同,如F1賽車研發(fā)團(tuán)隊(duì)最為重視賽車的整車升力,而影響升力的主要部件是前翼、后翼及底部擴(kuò)散器等,這就使得研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)這些部件的研發(fā)優(yōu)化會(huì)投入更多的精力,而量產(chǎn)車則更重視減阻。國(guó)內(nèi)目前對(duì)于F1賽車的研究主要是針對(duì)其車身姿態(tài)保持不變的情況下,分析其靜態(tài)的氣動(dòng)特性,而對(duì)賽車車身保持運(yùn)動(dòng)的研究較少,國(guó)外相關(guān)賽車團(tuán)隊(duì)的研究較為詳細(xì)深入,但因涉及到保密性,關(guān)于賽車空氣動(dòng)力學(xué)的研究數(shù)據(jù)公布的較少。本文對(duì)某F1方...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1賽車空氣動(dòng)力學(xué)坐標(biāo)系

2.1賽車空氣動(dòng)力學(xué)參數(shù)賽車在行駛過程中，主要受地面的力和周圍氣流的氣動(dòng)力、力矩，來自地面的力取決于汽車的重量、滾動(dòng)阻力和重心位置。氣動(dòng)力和力矩則由行駛速度、車身外形和橫擺角決定。作用在賽車上的氣動(dòng)力和力矩如圖2.1所示，坐標(biāo)原點(diǎn)為前后軸中心平面與中央對(duì)稱面的交點(diǎn)，分為三個(gè)....

圖2.2賽車實(shí)時(shí)風(fēng)阻測(cè)試而這對(duì)于不具備F1賽車實(shí)車道路實(shí)驗(yàn)的研究學(xué)者來說，優(yōu)秀的仿真分析也

圖2.2賽車實(shí)時(shí)風(fēng)阻測(cè)試不具備F1賽車實(shí)車道路實(shí)驗(yàn)的研究學(xué)者來說，優(yōu)秀車空氣動(dòng)力學(xué)特性的極佳辦法。洞試驗(yàn)是賽車空氣動(dòng)力學(xué)研究中相當(dāng)重要的研究方法，參加較為先進(jìn)的風(fēng)洞，研究人員通過表面絲帶法、油流法圍流體瞬態(tài)流動(dòng)進(jìn)行可視化研究，通過風(fēng)洞天平獲取發(fā)人員提供賽車在氣流中的空氣動(dòng)....

圖2.3賽車實(shí)車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)為了更好的貼近賽道所處的不同環(huán)境，環(huán)境風(fēng)洞同時(shí)還可以模擬賽車所處的

通過對(duì)車身造型等的不斷修改和完善，使得賽車的空氣動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)逐漸接近研發(fā)人員的期望值。如圖2.3為在風(fēng)洞中進(jìn)行煙流試驗(yàn)的F1賽車。圖2.3賽車實(shí)車風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)為了更好的貼近賽道所處的不同環(huán)境，環(huán)境風(fēng)洞同時(shí)還可以模擬賽車所處的不同環(huán)境，如改變環(huán)境溫度、濕度及改變天氣狀況等。

圖2.4賽車數(shù)值仿真效果圖

主要包括通過對(duì)外流場(chǎng)的穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)仿真計(jì)算，將仿真獲得的氣動(dòng)升力、阻力及其系數(shù)等數(shù)據(jù)，如圖2.4為用STAR-CCM+軟件對(duì)某F1賽車進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算所獲得的車身表面壓力數(shù)據(jù)的后處理效果圖。圖2.4賽車數(shù)值仿真效果圖2.3流體數(shù)值仿真理論2.3.1流體動(dòng)力學(xué)控制方程....

本文編號(hào)：4048572