汽车高速行驶“发飘”机理及控制方法研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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汽车高速行驶“发飘”机理及控制方法研究

项目名称：汽车高速行驶“发飘”机理及控制方法研究
项目类别：面上项目
批准号：50975083
申请代码：E050602
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2010-01-01-2012-12-31

项目负责人：谷正气
负责人职称：教授
依托单位：湖南工业大学
批准年度：2009

中文摘要：

汽车在高速行驶时,其气动特性的优劣直接影响到汽车的行驶稳定性，进而影响到汽车行驶的安全性。例如汽车高速行驶时常出现的"发飘"现象，严重时将导致交通事故。由于高速而产生的气动力，使得原低速时为不足转向的特性变为过度转向的转向性能或产生波动以及不确定性。目前这些问题在实际汽车开发设计中仍没有得到很好的解决。本项目旨在探索汽车高速出现"发飘"以及转向性能改变的机理和规律，通过汽车车身的气动造型，优化汽车车身的气动力分布，设计相应的气动附加装置，结合汽车操纵稳定性分析，解决汽车高速"发飘"问题，并提出相应的优化和控制方法。针对上述问题，将有关方法和措施应用于国内新车型的开发设计当中，以提高国产汽车的高速气动稳定性能。

中文主题词：汽车；高速发飘；气动造型；气动附加装置；控制

英文摘要：

Automotive；high-speed lift-off；aerodynamic styling；aerodynamic additional feature；control

英文主题词： Automotive；high-speed lift-off；aerodynamic styling；aerodynamic additional feature；control

结论摘要：

汽车在高速行驶时,其气动特性的优劣直接影响到汽车的行驶稳定性，进而影响到汽车行驶的安全性。汽车高速行驶时常出现的"发飘"现象，严重时导致交通事故。因高速而产生的气动力，使得原低速时转向不足的转向特性变为过度转向或产生波动以及不确定性。目前这些问题在实际汽车开发设计中仍没有得到很好的解决。对此，本项目根据申报书所拟定的研究内容，紧紧围绕汽车气动升力产生机理、汽车“发飘”机理及其与气动升力的关系分析、车身气动造型与气动升力的关系计算及试验研究、汽车风压中心与重心位置对汽车“发飘”的影响、车身附加气动装置研究、相关技术与方法在实际车型的应用等六项内容展开研究。在汽车气动升力产生机理方面，对多款车型进行了风洞和仿真分析试验，深入仔细的研究了高速行驶时气动升力产生机理，找出了传统“路径模式”不能解释部分车型存在负升力的原因，在此基础上完善汽车升力理论。在汽车“发飘”机理及其与气动升力关系方面，构建了多款车型的多体动力学模型，研究揭示了不同气动升力时引起的侧偏位移变化规律。在造型与气动升力的关系方面，在大量试验基础上，探明了汽车主要外型参数变化下的气动升力变化规律。风压中心和重心位置对发飘的影响方面，研究发现将风压中心由原车位置向后移动至中性转向点附近，将改善气动性能这一规律。在车身附加气动装置研究方面，提出了负升力翅的概念，并申请发明专利一项。同时，研究了负升力翼、侧裙等附加装置，探索了通过附加装置来改善气动特性的一般规律，获得授权实用新型专利一项。在相关技术与方法在实际车型应用方面，应用以上规律和方法，完成了三款代表车型的造型优化，仿真研究表明，以上研究成果的应用，有效提高了其气动性能。本项目研究期内，合理的使用了经费。在项目支持下，培养博士4名，硕士6名，发表科技论文16篇，申请和获得国家专利授权3项，取得软件著作权1项。

成果综合统计