基于提升续驶里程的电动汽车车身造型参数研究

摘要

针对国内目前没有专项针对电动汽车车身造型的设计的现状,本文提出了电动汽车车身造型参数的研究并以提升续驶里程为目标。本文对满足整体参数的电动汽车进行相符合的车身造型设计及参数优化,通过这种设计方法,有效的提高了电动汽车的续驶里程。
　　 本文首先对电动汽车的基本结构及构成元素进行了简单介绍,并对技术因素对车身造型的影响进行了分析。然后着重从电动汽车车身造型参数与提升续驶里程的关系上进行了定性、定量的分析,指导进行实例电动汽车车身造型设计及参数设定与优化。
　　 由于技术因素对电动汽车车身造型影响较大,本文首先对电动汽车的基本参数及主要部件进行选型,并依此进行电动汽车车身造型设计。然后利用CFD及人机工程的方法,对实例电动汽车参数进行优化,并创新的运用CFD辅助车身造型研究的新软件AVL-FIRE,对实例电动汽车的气动造型进行了优化,总结出电动汽车车身的空气动力学的特性。同时,利用算例对AVL-FIRE软件的模拟精度进行可靠性验证。
　　 本文最后用犀牛软件对其进行建模渲染,尽量以逼真的场景对电动汽车车身造型进行展示。运用等速法计算电动汽车的续驶里程,比较计算结果,论证本文所设计的电动汽车的续驶里程有一定程度的提高,同时论证车身造型参数的优化对续驶里程提升的巨大潜力。
　　 本文的最终研究成果为国内设计电动汽车车身造型探索出一条有效的途径做出了重要贡献,并有效的提升了电动汽车的续驶里程。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外电动汽车车身造型的研究动态

1.2.1 国外电动汽车的研究动态

1.2.2 国内电动汽车车身造型的研究动态

1.2.3 国内外部分电动汽车技术参数

1.3 本课题主要研究内容及意义

第二章 电动汽车车身造型的基本理论

2.1 电动汽车的基本结构

2.2 电动汽车车身造型的构成元素

2.3 电动汽车的续驶里程计算

2.3.1 电动汽车行驶动力学模型

2.3.2 电动汽车续驶里程的计算方法选择

2.3.3 等速法续驶里程的计算

2.4 电动汽车车身造型参数与续驶里程的关系分析

2.4.1 电动汽车迎风面积参数变化对续驶里程的影响

2.4.2 电动汽车风阻系数参数变化对续驶里程的影响

2.4.3 电动汽车整车质量参数变化对续驶里程的影响

2.5 基于提升续驶里程的电动汽车车身的造型参数要求及研究方法

2.5.1 电动汽车造型参数的设计要求

2.5.2 本文拟采用的研究方法及流程

2.6 本章小结

第三章 实例电动汽车车身造型及计算机辅助三维建模

3.1 电动汽车主要部件选型及基本参数设定

3.1.1 电动汽车传动系统布置方案及选型

3.1.2 电机的选择

3.1.3 动力电池的选择

3.1.4 电动汽车的车型选择及基本参数设定

3.2 人机工程布置在电动汽车车身造型参数中的应用分析

3.3 空气动力学对于车身造型参数的理论分析

3.4 实例电动汽车车身造型设计

3.4.1 电动汽车车身侧面造型设计

3.4.2 电动汽车车身侧面造型设计

3.4.3 电动汽车车身尾部造型设计

3.5 实例电动汽车计算机辅助三维建模

3.5.1 Pro/Engineer软件介绍

3.5.2 计算机辅助三维建模

3.6 本章小结

第四章 面向提升续驶里程的车身造型参数优化

4.1 面向提升续驶里程的车身造型参数优化方法

4.2 CFD辅助车身造型参数优化流程

4.3 CFD辅助车身造型参数优化的理论基础及方法

4.3.1 流动控制方程组

4.3.2 湍流数学模型

4.3.3 网格生成技术

4.3.4 边界条件

4.3.5 边数值离散化技术

4.3.6 研究使用的软件选择

4.4 车身造型数值模拟参数优化算例验证

4.4.1 算例模型的建立

4.4.2 计算域尺寸设置

4.4.3 网格的划分

4.4.4 边界条件的设定

4.4.5 算例结果的验证

4.5 实例电动汽车车身造型参数的优化

4.5.1 实例电动汽车车身造型参数优化求解模型建立

4.5.2 实例网格的划分

4.5.3 边界条件的设定

4.5.4 实例电动汽车车身造型计算结果分析

4.5.5 实例电动汽车的车身造型参数优化及结果分析

4.6 实例电动汽车车身造型的艺术表达及参数优化结果评价

第五章 全文总结

5.1 全文总结

5.2 进一步工作建议

参考文献

致谢