cit3.0honda节能车车身外形设计【字数：11965】
在现今世界能源资源日益短缺的情况下，节能环保便成了人们共同的话题。自2007年开始本田公司在中国举办了第一届节能竞技大赛，此后每届Honda节能车竞赛的主旨是在绿色环保的主题下不断努力创造出新的节能技术。本文从节能车外形设计为主要方面着手对节能车进行研究设计。如今人们已经意识到空气动力学对设计节能环保的汽车能够起到非常重要的作用。首先确认整车的方案，然后参考空气动力学，进行草图绘制，选定方案以后利用CATIA软件建立三维实体模型，然后导入3D模型用CFD进行网格划分，选择模拟的边界条件，最后利用 ANSYS FLUENT来进行仿真分析，通过流体分析来验证模型的空气动力学特性，然后使用Keyshot进行实时渲染，最终制作出碳纤维车壳。
目录
1绪论 1
1.1节能车的现状和发展 1
1.2本文设计内容 1
1.3本文设计目的和意义 2
2节能车车身设计 3
2.1空气阻力分析 3
2.2车身造型分析 4
2.2.1生物仿生学研究 4
2.2.2车身前后倾角的分析 5
2.3车身结构的确定 5
2.4车身数模的制作 7
2.4.1二维草图绘制 7
2.4.2建立3D数模 9
2.5车身3D的渲染 10
2.6本章小结 11
3车身外流场分析 12
3.1车身模型的网格划分 12
3.2车身流场域的计算求解 15
3.3车身模型的Fluent后处理 17
3.4本章小结 20
4碳纤维车身 21
4.1碳纤维材料的特性 21
4.2碳纤维车身的制作 22
4.3车身安装 24
4.4节能车试验 26
4.5本章小结 26
结语 27
参考文献 28
致谢 29
1 绪论
1.1节能车的现状和发展
随着经济及汽车工业的快速发展，气候变暖和能源紧张问题已变成全球急需解决的重要问题，促进和推动汽车的节能技术发展，提高汽车的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
燃油经济性水平是目前形势所趋，各个国家为了严格的汽车燃油消耗量及对应的尾气排放标准将从政策上驱动汽车节能减排的发展[1]。在新一轮的科学技术改革和产业结构调整的背景下，各汽车公司正在积极做出改变，提升节能减排技术。全球汽车技术正朝着低碳、环保、节能的趋势发展。
为了推动传统燃料车辆和电动车辆节能技术的不断发展，提高全世界的环保和节能意识，本田公司开始举办Honda节能车竞技大赛。节能大赛分为燃油组和EV组，Honda公司为燃油组参赛队伍提供一台125cc的发动机， 为EV组参赛队伍提供指定的电池作为动力源。1981年，第一届节能车竞技大赛在日本成功举行并且在2007年将这项赛事被引入到中国，如今Honda节能车竞技大赛已成为中国各高校之间重要的赛事活动。Honda将节能竞技大赛带进校园让年轻一代亲自参与节能环保的过程，激励着年轻人自我创新，在合作与动手制作中创造出属于自己节能理念的汽车，在赛场上与其他参赛队伍相互角逐，相互竞争。但是比赛并不仅仅只有输赢，各参赛队伍之间相互交流，相互学习，取长补短不断改进自己的节能车，秉承着节能环保的理念使节能技术越发卓越。Honda节能竞技大赛不仅可以让人们体会到交流与创造的乐趣，同时还能引起人们对低碳环保的重视。Honda大赛的宗旨就是号召更多的年轻人参与到环境保护工作中去，让年轻一代接触到汽车行业，展现自己对节能的看法。在比赛过程中展现更多的节能新技术，为汽车的节能事业培养更多的新生力量。
1.2本文设计内容
节能赛车的造型主要有三类：开放式、半包式、和全包式，其中全包式造型将驾驶员和车轮都包裹起来，有效降低了空气阻力 [2]。保持世界记录的“富士山白号”，同济“神车”都是全封闭式的，说明全包式车身能有效减小风阻，所以本文设计选择了全包式车身的方案。由于Honda节能车竞技大赛对车身的尺寸有具体的规定，故设计具体尺寸时需要综合考虑实际车架并且结合与Honda官方规定尺寸范围确定赛车结构 [3]。节能赛车的造型设计主要分为三个阶段：首先，根据空气动力学特性初步设计出赛车的二维手绘草图。北京林业大学的“北林飞鹰”车队在进行车身设计时就是通过对大白鲨的流线型造型特点及神态特征的提取，结合低空气阻力系数车身应满足的条件，以大白鲨的流线型特征为蓝本进行了节能赛车的优化仿生设计[4]。草图设计完成后，利用CATIA软件进行三维建模，建立三维模型时必须考虑到整车的装配问题，给其他零部件的安装留下足够的空间。其次，是车身流体仿真阶段。使用有限元分析软件，通过数据建模的方法建立汽车及流场域模型，对汽车外流场进行分析，以获得汽车周围流速、压力分布情况，使用ANSYS软件中Fluent模块，对节能赛车车身外流场进行CFD分析[5]。根据得出的结果找出不足之处再次利用CATIA软件进行修改，修改完成后再次仿真分析，重复前面步骤得出最好的方案，尽量减小赛车行驶过程中的空气流动阻力。最后是车身模型制作阶段，分析材料特性后选择碳纤维为制作材料，制作车身模型根据渲染效果以及流体分析完成车身制作。
1.3本文设计目的和意义
根据经济节能大赛的规则，比赛时的平均速度必须在25km/h以上。实际比赛过程中，发车时需要加速，速度过快时要停止发动机进行滑行；而速度下降时又要启动发动机进行加速，这些操作需要一直进行。若再考虑车辆的结构、造型的影响，最高车速可能会超过50km/h。在这样的速度下，前后风压差会造成较大的空气阻力，不利于比赛的进行[6]。而宁波工程学院李东阳，田玉荣，袁子昊等人对节能车车身的研究表明当前窗倾斜角大于30°时，沿前窗倾斜面流动的气流在顶盖前沿分离[3]。所以节能车的空气动力学造型不仅对比赛有着重要作用，并且对车辆的节能效果也有很大影响。本文设计的主要目的就是从汽车的造型入手，通过考虑车身的设计来达到节能目的。
目录
1绪论 1
1.1节能车的现状和发展 1
1.2本文设计内容 1
1.3本文设计目的和意义 2
2节能车车身设计 3
2.1空气阻力分析 3
2.2车身造型分析 4
2.2.1生物仿生学研究 4
2.2.2车身前后倾角的分析 5
2.3车身结构的确定 5
2.4车身数模的制作 7
2.4.1二维草图绘制 7
2.4.2建立3D数模 9
2.5车身3D的渲染 10
2.6本章小结 11
3车身外流场分析 12
3.1车身模型的网格划分 12
3.2车身流场域的计算求解 15
3.3车身模型的Fluent后处理 17
3.4本章小结 20
4碳纤维车身 21
4.1碳纤维材料的特性 21
4.2碳纤维车身的制作 22
4.3车身安装 24
4.4节能车试验 26
4.5本章小结 26
结语 27
参考文献 28
致谢 29
1 绪论
1.1节能车的现状和发展
随着经济及汽车工业的快速发展，气候变暖和能源紧张问题已变成全球急需解决的重要问题，促进和推动汽车的节能技术发展，提高汽车的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
燃油经济性水平是目前形势所趋，各个国家为了严格的汽车燃油消耗量及对应的尾气排放标准将从政策上驱动汽车节能减排的发展[1]。在新一轮的科学技术改革和产业结构调整的背景下，各汽车公司正在积极做出改变，提升节能减排技术。全球汽车技术正朝着低碳、环保、节能的趋势发展。
为了推动传统燃料车辆和电动车辆节能技术的不断发展，提高全世界的环保和节能意识，本田公司开始举办Honda节能车竞技大赛。节能大赛分为燃油组和EV组，Honda公司为燃油组参赛队伍提供一台125cc的发动机， 为EV组参赛队伍提供指定的电池作为动力源。1981年，第一届节能车竞技大赛在日本成功举行并且在2007年将这项赛事被引入到中国，如今Honda节能车竞技大赛已成为中国各高校之间重要的赛事活动。Honda将节能竞技大赛带进校园让年轻一代亲自参与节能环保的过程，激励着年轻人自我创新，在合作与动手制作中创造出属于自己节能理念的汽车，在赛场上与其他参赛队伍相互角逐，相互竞争。但是比赛并不仅仅只有输赢，各参赛队伍之间相互交流，相互学习，取长补短不断改进自己的节能车，秉承着节能环保的理念使节能技术越发卓越。Honda节能竞技大赛不仅可以让人们体会到交流与创造的乐趣，同时还能引起人们对低碳环保的重视。Honda大赛的宗旨就是号召更多的年轻人参与到环境保护工作中去，让年轻一代接触到汽车行业，展现自己对节能的看法。在比赛过程中展现更多的节能新技术，为汽车的节能事业培养更多的新生力量。
1.2本文设计内容
节能赛车的造型主要有三类：开放式、半包式、和全包式，其中全包式造型将驾驶员和车轮都包裹起来，有效降低了空气阻力 [2]。保持世界记录的“富士山白号”，同济“神车”都是全封闭式的，说明全包式车身能有效减小风阻，所以本文设计选择了全包式车身的方案。由于Honda节能车竞技大赛对车身的尺寸有具体的规定，故设计具体尺寸时需要综合考虑实际车架并且结合与Honda官方规定尺寸范围确定赛车结构 [3]。节能赛车的造型设计主要分为三个阶段：首先，根据空气动力学特性初步设计出赛车的二维手绘草图。北京林业大学的“北林飞鹰”车队在进行车身设计时就是通过对大白鲨的流线型造型特点及神态特征的提取，结合低空气阻力系数车身应满足的条件，以大白鲨的流线型特征为蓝本进行了节能赛车的优化仿生设计[4]。草图设计完成后，利用CATIA软件进行三维建模，建立三维模型时必须考虑到整车的装配问题，给其他零部件的安装留下足够的空间。其次，是车身流体仿真阶段。使用有限元分析软件，通过数据建模的方法建立汽车及流场域模型，对汽车外流场进行分析，以获得汽车周围流速、压力分布情况，使用ANSYS软件中Fluent模块，对节能赛车车身外流场进行CFD分析[5]。根据得出的结果找出不足之处再次利用CATIA软件进行修改，修改完成后再次仿真分析，重复前面步骤得出最好的方案，尽量减小赛车行驶过程中的空气流动阻力。最后是车身模型制作阶段，分析材料特性后选择碳纤维为制作材料，制作车身模型根据渲染效果以及流体分析完成车身制作。
1.3本文设计目的和意义
根据经济节能大赛的规则，比赛时的平均速度必须在25km/h以上。实际比赛过程中，发车时需要加速，速度过快时要停止发动机进行滑行；而速度下降时又要启动发动机进行加速，这些操作需要一直进行。若再考虑车辆的结构、造型的影响，最高车速可能会超过50km/h。在这样的速度下，前后风压差会造成较大的空气阻力，不利于比赛的进行[6]。而宁波工程学院李东阳，田玉荣，袁子昊等人对节能车车身的研究表明当前窗倾斜角大于30°时，沿前窗倾斜面流动的气流在顶盖前沿分离[3]。所以节能车的空气动力学造型不仅对比赛有着重要作用，并且对车辆的节能效果也有很大影响。本文设计的主要目的就是从汽车的造型入手，通过考虑车身的设计来达到节能目的。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/617.html
