節能車(chē)車(chē)身優(yōu)化設計

Science Technology visi科技探素爭鳴科技視界高?？萍脊澞苘?chē)車(chē)身優(yōu)化設計張建昌鄭端曹昭良朱黎翔左亞湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院汽車(chē)工程系,湖北十堰442002)【摘要】本文以 Honda中囯節能車(chē)竟技大賽為背景,在滿(mǎn)足大賽方規則的前提下,對車(chē)身進(jìn)行綜合分析和優(yōu)化,從車(chē)身選材,迎風(fēng)面積,風(fēng)系數入手。通過(guò)模擬風(fēng)泂試驗,確定其模型形狀及尺寸。來(lái)配合其他部分已達到整車(chē)性能的全面提高【關(guān)鍵詞】節能車(chē);車(chē)身;優(yōu)化Optimization Design of the automobile body of the Energy-saving CarZHANG Jian-chang ZHENG Duan CAO Zhao-liang ZHU Li-xiang zoU Ya-yun(Dept of Automotive Engineering, Hubei Automotive Industries Institute, Shiyan Hubei 442002, China)[Abstract ]This text is on the background of China'ECO-CAR Racing. On the premise of the racing rule, to analysis and optimize the body fromthe material, frontal area drag coefficient. By simulation the wind tunnel experiment to ensure the shape and size of the model and improve the vehicleby cooperate other parts.(Key words ]Fuel-efficient cars; Bodywork; Optimization1項目背景表1半包與全包的風(fēng)阻對比節能競技大賽,是使用Homd低油耗摩托車(chē)的4沖程發(fā)動(dòng)機選車(chē)身形式風(fēng)阻系數cd迎風(fēng)面積Am)手們根據自己的想法動(dòng)手設計、制作賽車(chē),創(chuàng )造出表達環(huán)保主題的車(chē)全包0.320352身,限用1升汽油行駛更遠的距離,并最大限度地降低廢氣排放,是挑戰節能極限的一項競技賽事。人們不僅可以感受到“創(chuàng )造”與“交流”的半包樂(lè )趣,同時(shí)還可以體會(huì )到“低油耗,少減排就是環(huán)?！蔽倚Ｓ?010年開(kāi)始參加節能車(chē)大賽以來(lái),成績(jì)保持良好,特別是另知全包時(shí)整車(chē)重90kg,半包車(chē)重896kg,由以下公式,比較全包012年第六屆大賽上以635226kmL的成績(jì)力壓眾多高校獲得全國車(chē)身相對于半包車(chē)身的節油率:第三。車(chē)身的方式也由半包式逐漸發(fā)展到全包式,各項參數指標穩步△Ω=△o+△o式中Δω是指由質(zhì)量引起的節油率,△ω是指由車(chē)身引起的節油2提升車(chē)身性能的思路2=(90-896)89.6*1000.7%顧名思義節能車(chē)大賽無(wú)非是節能環(huán)保,要做到節能就必須降低油(0.0325-0.050.05*100*0.7%耗,所以車(chē)身的質(zhì)量和風(fēng)阻系數就尤為重要。既要質(zhì)量輕又要滿(mǎn)足剛=24.4%度和強度的需求又要有可塑性,這樣的車(chē)身材料就是我們節能車(chē)車(chē)身算出全包比半包節油244%。因此,選用全包結構。選。在材料滿(mǎn)足的條件下要做的就是設計出擁有完美曲線(xiàn)的車(chē)身3.3確定車(chē)身外形研究表明,當一輛轎車(chē)以80km/h的時(shí)速前進(jìn)時(shí),有60%的耗油形狀。用來(lái)克服風(fēng)阻的。在時(shí)速200kmh以上時(shí),空氣阻力幾乎占所有行車(chē)3優(yōu)化車(chē)身要進(jìn)行的工作阻力的85%。即使風(fēng)阻系數只相差0.01,也會(huì )給油耗帶來(lái)明顯的變化而一旦風(fēng)阻系數降低10%,那么燃油的消耗量至少可以節省7%3.1確定制作基本流程作用在汽車(chē)上的空氣力有三種:空氣阻力、升力、側向力。作用在1:打印1:1圖紙汽車(chē)上的力矩也有三種:縱傾力矩、側向力矩、橫擺力矩。這些力和力2:切割相應的木板矩稱(chēng)之為空氣動(dòng)力六分力3:按序號連接木板構建空間框架4:通過(guò)AB膠及石膏將與木板相互位置固定5:用部分泡沫填充空間框架6:在泡沫的表面添加石膏,用石膏來(lái)塑性7:制作并打磨石膏車(chē)身曲面8:在打磨好的車(chē)身曲面上涂膩子粉,原子灰和脫模蠟9:在石膏模型表面鋪玻璃鋼10:將制作處理好的玻璃鋼內表面整理清潔I1:在玻璃鋼車(chē)身的內表面涂抹原子灰,脫模蠟12:用真空灌注的方法在玻璃鋼的內表面鋪碳纖維3:對碳纖維表面進(jìn)行打磨,開(kāi)窗戶(hù)14:對有機玻璃進(jìn)行軟化處理,制作滿(mǎn)足形狀要求的窗戶(hù)15:碳纖維車(chē)身表面噴漆16:制作車(chē)身內部相關(guān)內飾3.2確定車(chē)身形態(tài)車(chē)身形態(tài)分為半包式和全包式,其中全包式制作較為復雜,但整體效果突出車(chē)身形式選用方面主要由風(fēng)阻系數Cd和迎風(fēng)面積A決圖1空氣動(dòng)力六分力定。資料顯示,Cd*A每減小1%,油耗降低0.7%;車(chē)重每減小1%,油耗汽車(chē)空氣動(dòng)力特性對經(jīng)濟性的影響可降0.7%。汽車(chē)上的總阻力由氣動(dòng)阻力和滾動(dòng)阻力組成中國煤化工指導教師:王金虎CNMHG158科技視界 Science& Technology VisionScience Technology visi高?？萍伎萍家暯缈萍继剿鳡庿QT=pAu Cp+2(Gr-LFfF+2(GR-LRIfN以上,比模量為金屬的5倍以上。由于這個(gè)優(yōu)點(diǎn),其復合材料可廣泛應用于航空航天、汽車(chē)工業(yè)、運動(dòng)器材等由此可知,當車(chē)速為(60-80)km/h時(shí)氣動(dòng)阻力與滾動(dòng)阻力相當(2)熱膨脹系數小當車(chē)速為160kmh后,氣動(dòng)阻力是滾動(dòng)阻力的2-3倍絕大多數碳纖維本身的熱膨脹系數,室內為負數(-05~1.6)×10因此我們的車(chē)身其風(fēng)阻對于整車(chē)的影響非常重要,下面就是我6/K,在200-400℃時(shí)為零,在小于1000時(shí)為1.5×10-6/。由它制成們有CATA優(yōu)化的疾風(fēng)2013的車(chē)身模型。的復合材料膨脹系數自然比較穩定,可作為標準衡器具(3)導熱性好通常無(wú)機和有機材料的導熱性均較差,但碳纖維的導熱性接近于鋼鐵。利用這一優(yōu)點(diǎn)可作為太陽(yáng)能集熱器材料、傳熱均勻的導熱殼體(4)耐化學(xué)腐蝕性好從碳纖維的成分可以看出,它幾乎是純碳,而碳又是最穩定的元素之一。它除對強氧化酸以外,對酸、堿和有機化學(xué)藥品都很穩定,可以制成各種各樣的化學(xué)防腐制品。我國已從事這方面的應用研究,隨著(zhù)今后碳纖維的價(jià)格不斷降低,其應用范圍會(huì )越來(lái)越廣)耐磨性好碳纖維與金屬對磨時(shí),很少磨損,用碳纖維來(lái)取代石棉制成高級日19明日自自上阻BQm的摩檫材料,已作為飛機和汽車(chē)的剎車(chē)片材料。(6)耐高溫性能好圖2車(chē)身三維模型碳纖維在400℃以下性能非常穩定,甚至在1000℃時(shí)仍無(wú)太大變化。復合材料耐高溫性能主要取決于基體的耐熱性,樹(shù)脂基復合材料此車(chē)型是在疾風(fēng)2012的基礎上進(jìn)行冉優(yōu)化得出的成果,整體造其長(cháng)期耐熱性只達300℃左右,陶瓷基、碳基和金屬基的復合材料耐高型接近水滴形狀,風(fēng)阻極小,而且與保時(shí)捷91同出一轍,及其炫酷溫性能可與碳纖維本身匹配。因此碳纖維復合材料作為耐高溫材料廣其迎風(fēng)面積只有03平米,且風(fēng)阻系數和靜壓系數也通過(guò) Ansys泛用于航空航天工業(yè)。模擬風(fēng)洞進(jìn)行了分析。(7)突出的阻尼與優(yōu)良的透聲納ANSYS利用這二種特點(diǎn)可作為潛艇的結構材料,如潛艇的聲納導流罩(8)高X射線(xiàn)透射率發(fā)揮此特點(diǎn)已經(jīng)在醫療器材中得到應用(9)疲勞強度高碳纖維的結構穩定,制成的復合材料,經(jīng)應力疲勞數百萬(wàn)次的循環(huán)試驗后,其強度保留率仍有60%,而鋼材為40%,鋁材為30%,而玻璃鋼則只有20%-25%因此設計制品所取的安全系數,碳纖維復合材料為最低Asm如35制作模型我們的車(chē)身要保證外形尺寸的一致性,因此對模型的要求非?？翀D3(a)風(fēng)阻系數(cd)刻,在做模型之前一定要確定拔模角度。首先要用石膏制作出和所建利用軟件計算風(fēng)阻與階數有關(guān),階數越高數值就越真實(shí)越穩定模型一直的石膏凸模,再在凸模的基礎上用玻璃纖維做出凹模因此我們在100階取值。ANSYS FLLENT 121時(shí)圖4制作完成的凸模圖5制作完成的凹模圖3(b)靜壓系模型的好壞直接影響到車(chē)身的成敗,如果模型制作不仔細,那么3.4確定車(chē)身材料整個(gè)車(chē)身的制作都會(huì )前功盡棄。根據經(jīng)驗積累和參數對比,我們選出最適合制作節能車(chē)車(chē)身的材36車(chē)身制作應用在航空航天以及新能源領(lǐng)域,下面就對碳纖維材料進(jìn)行全方面分維車(chē)身廠(chǎng)。完之后,模型制作就基本完成了接下來(lái)就是制作碳纖料——碳纖維。碳纖維作為21世紀最高端的新型可塑性材料官費的首先要在模型上均勻的涂抹一層脫模劑,然后把碳纖維布撲在模碳纖維的特性型上,接著(zhù)涂刷或澆注調好比例的環(huán)氧樹(shù)脂(樹(shù)脂與固化劑的質(zhì)量比碳纖維是高級復合材料的增強材料,具有輕質(zhì)、高強、高模、耐化例為10030),然后將制作好的真空袋密封在凹模上,注意一定要密學(xué)腐蝕、熱膨脹系數小等一系列優(yōu)點(diǎn),歸納如下:封,排好真空管連接真空泵,最后打開(kāi)真空泵電源進(jìn)行“抽脂”行動(dòng),待(1)輕質(zhì)、高強度、高模量樹(shù)脂半固化狀態(tài)就可碳纖維的密度是1.6-25gcm,碳纖維拉伸強度在22GPa以上。后再進(jìn)行修整,車(chē)身雛中國煤化工晚模了,脫模因此,具有高的比強度和比模量,它比絕大多數金屬的比強度高7倍37開(kāi)窗CNMHGScience& Technology vision科技視界159Science Technology visi科技探素爭鳴科技視界高?？萍脊澞苘?chē)內部空間較小,視野對于車(chē)手非常重要,可以說(shuō)車(chē)窗是為4展望車(chē)手量身定制的,確定其大小的時(shí)候要車(chē)身坐在車(chē)里,滿(mǎn)足車(chē)手的最大視野畫(huà)出邊界,然后進(jìn)行優(yōu)化我希望在技術(shù)條件允許的情況下將車(chē)身做成單體殼式,車(chē)身和車(chē)3.8噴漆架一體,這樣就避免了配合誤差的問(wèn)題,還可以將上車(chē)身做成“剪刀噴漆是畫(huà)龍點(diǎn)睛的一步,吸不吸引眼球就看噴漆了,車(chē)身的臉面門(mén)的形式,讓車(chē)手能自己輕松進(jìn)出全由這一步體現參考文獻[1]李增剛 ADAMS人門(mén)詳解與實(shí)例M北京:國防工業(yè)出版社,2007[2]余志生汽車(chē)理論M北京:機械工業(yè)出版社,000[3]何耀華楊燦王桂姣基于 ADAMS的節能車(chē)模態(tài)分析機天津汽車(chē),200812[4]王羽李陸山顧方挑戰一升環(huán)保一生:記200年第3屆 Honda中國節能處化車(chē)史學(xué)覽競技大賽Z小[5]雷磊節能經(jīng)濟車(chē)研發(fā)技術(shù)的研究[D西安:長(cháng)安大學(xué)008[6]陳家瑞汽車(chē)構造[M4版北京:人民交通出版社,2003[責任編輯:湯靜圖6最后階段效果圖(上接第113頁(yè))全站儀平距方位校核立柱的方法簡(jiǎn)單方便快人操作即可,可以和本標段其他部位同時(shí)進(jìn)行測量作業(yè)且經(jīng)驗參考文獻節一大難題,更有效的排除了高大跨現澆梁施工過(guò)程中的重大安全隱公路2m工鋼管貝雷梁柱式支架在高墩大跨現澆箱梁施工中的運用校核精確度完全滿(mǎn)足規范要求,不僅解決立柱施工過(guò)程中垂直度調[1崔昌洪,韋健患,利用鋼管柱和貝雷片做現澆支架,安全可靠施工質(zhì)量能得到充分[2]唐林現澆連續梁貝雷梁柱式支架法施工技山西建筑,2010(7證施工速度快,大大減少了人員和支架的投入,經(jīng)濟效益明顯,有[3]符運超談貝雷梁柱式支架監測施工工藝山西速筑.0123)效的保證了施工進(jìn)度的順利推進(jìn),為本標段創(chuàng )造的間接價(jià)值不可估[責任編輯:孫珊珊]上接第120頁(yè))力留活動(dòng)空間,建議使用緊線(xiàn)鉗和輔助安全繩配合電桿及其他通信電桿、電纜的影響,及時(shí)與相關(guān)管理單位聯(lián)系配合,以使用,每次動(dòng)車(chē)前要檢查加固三角木和加固繩索(三角木用扒釘釘牢免造成停工、延誤工期47做好應急預案措施,防止機械故障的發(fā)生44T型梁預制吊環(huán)要冷彎,并一次到位45吊車(chē)伸腿著(zhù)力位置的支撐墩要搭設穩定牢固。如在橋臺墩上,要5結束語(yǔ)鋼管架,鋼管架支墩必須相互聯(lián)結固定,使用枕木垛在路肩上搭綜上所述,在施工計劃緊張,施工任務(wù)及施工工期緊的情況下,按設支墩時(shí),順線(xiàn)路方向的盡量使用長(cháng)枕木,短枕木頭長(cháng)度不得少于08方法三施工,預計每個(gè)棚洞施工可控制在2至3個(gè)月,從基礎施工到米,枕木間用扒釘和木楔子加固,確保伸腿著(zhù)力穩定。支撐墩搭設的位T型梁吊裝的施工過(guò)程中大大提高工效,減少施工慢行對列車(chē)正常運置要充分考慮到吊車(chē)伸腿間距和縱向間跗行的干擾46加強與車(chē)務(wù)、供電、電務(wù)等相關(guān)部門(mén)單位的聯(lián)系,團結協(xié)作,密刃配合是按時(shí)完成任務(wù)的關(guān)鍵。棚洞基礎、立柱在施工中受接觸網(wǎng)線(xiàn)[責任編輯:曹明明]上接第127頁(yè)〕教師心理負擔過(guò)重。最后,學(xué)校要設立合理的考核體正確的態(tài)度看待外界壓力,培養善于調控自我心理的能力,重視對師系,給教師相對寬松的環(huán)境。通過(guò)多方努力,緩解教師壓力,使師德水德的自我培養與提升,增強自己的社會(huì )責任感和歷史使命感。同時(shí)嚴平得到提高。格抵制不良價(jià)值觀(guān)影響,樹(shù)立正確的價(jià)值觀(guān)。第二,建立健全監督管理機制,健全立法規范。實(shí)施教師資格證定期審查制度,依照師德標準、國家有關(guān)法律、法規,加大對教師資格監督的力度,對不符合師德標準的教師做出嚴肅的出來(lái),建立健全師德十年樹(shù)木,百年樹(shù)人?！煹陆ㄔO是教育的根本,特別在新形勢下,考核一票否決制提高考核標準,并在教師資格定期注冊、職務(wù)(職稱(chēng))教育有了新的變化,而師德卻出現了種種問(wèn)題,這就更需要我們重視師評審、崗位聘用、評優(yōu)獎勵和特級教師評選等環(huán)節實(shí)行一票否決德問(wèn)題,以恰當的措施去解決師德問(wèn)題共同撐起明天的希望4.2高校層面師范院校應該為用人單位和社會(huì )培養師德高尚的教師資源,提高【參考文獻】培養水平,嚴把新教師師德素質(zhì)培養關(guān)。一方面,改進(jìn)完善現有的培養[1侯貴寶新時(shí)期教師職業(yè)道德的內涵與重建印教育與職業(yè),2005方案,從而引導師范生正確培養師德,真正培養出有知識有能力有素[2]廖其發(fā)論改革我國師范院校德育的基本對策J河北師范大學(xué)學(xué)報,2013.15養有高尚師德的未來(lái)教師;另一方面,要建立健全與用人單位的聯(lián)系(5):59機制,關(guān)注教師的師德踐行情況,并根據實(shí)際情況及時(shí)對師范生的師[3]中華人民共和國國家教委人事司編教師職業(yè)道德6版M北京:新華出版德培養方案作出調整。中國煤化工4.3教師和在校師范生層面教師應該良好控制個(gè)人的負面情緒,學(xué)會(huì )自我解壓。同時(shí)應該用ICNMHG肩輯:薛俊歌]160|科技視界 Science& Technology Vision