力学北京机械工业出版社国家自然科学基金项目指导教师意见指导教师签名年月日系意见系主任签名年月日院意见教学院长签名年月日湘潭大学毕业论文设计评阅表学号姓名吕诗琦专业机械设计制造及其自动化毕业论文设计题目节能汽车技术研发汽车车身设计评价项目评价内容选题是否符合培养目标，体现学科专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的难度份量是否适当是否与生产科研社会等实际相结合。能力是否有查阅文献综合归纳资料的能力是否有综合运用知识的能力是否具备研究方案的设计能力研究方法和手段的运用能力是否具备定的外文与计算机应用能力工科是否有经济分析能力。论文设计质量立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理实验是否正确，设计计算分析处理是否科学技术用语是否准确，符号是否统，图表图纸是否完备整洁正确，引文是否规范文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评价评阅人年月日湘潭大学机械工程学院毕业论文设计工作中期检查表系机械工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机姓名吕诗琦学号指导教师朱石沙指导教师职称教授题目名称节能汽车技术研究题目来源科研企业其它课题名称汽车车身设计题目性质工程设计理论研究科学实验软件开发综合应用其它资料情况选题是否有变化有否设计任务书有否文献综述是否完成完成未完成外文翻译完成未完成由学生填写目前研究设计到何阶段进度状况进行了相关资料的查询，对汽车车身所受空气阻力进行了分析对车身各部位进行了设计并且利用对车身进行建模仿真。接下来该利用画出车身图形。由老师填写工作进度预测按照任务书中时间计划提前完成按计划完成拖后完成无法完成工作态度学生对毕业论文的认真程度纪律及出勤情况认真较认真般不认真质量评价学生前期已完成的工作的质量情况优良中差存在的问题与建议指导教师签名年月日建议检查结果通过限期整改缓答辩系意见签名年月日注该表由指导教师和学生填写。此表作为附件装入毕业设计论文资料袋存档。湘潭大学毕业论文设计鉴定意见学号姓名吕诗琦专业机械设计制造及其自动化毕业论文设计说明书页图表张论文设计题目节能汽车技术研发汽车车身设计内容提要近年来，世界能源问题日益突出，而汽车，作为我们日常生活中必不可少交通工具，消耗着大量的能源。因此，为了更好的实现可持续发展，以后汽车的发展必然是朝着节能的方向。因此，谁先设计出优质高效的节能环保汽车，比将取得市场先机。在我的毕业设计中，我主要从汽车车身去考虑节能的，从汽车车身材料的选取汽车车身所受到的空气阻力的分类降低汽车车身所受的空气阻力措施车身各部分的详细设计，以及利用软件模拟汽车进行仿真。车身材料我主要选取的是玻璃钢，即纤维强化塑料，学名纤维增强塑料。它具有轻质高强耐腐性好电性能好热性能好等特点。广泛应用于机器零件和汽车船舶外壳等。车身各部位的设计主要从车身前段外形车身侧面整流罩汽车尾部以及发动机内舱这几个方面来进行设计的，根据流体动力学分析，力求车身所受到的空气阻力为最小，从而降低能源损耗。至于利用软件进行模拟仿真，首先大致对车身进行建模，初步设计出车身模型，然后对车身外部流场域进行选取，划分车身网格设置边界条件，然后进行迭代计算，从而得出空气阻力数值，并可以得出车身周围流场图车身表面压力图。在完成理论设计分析后，利用软件，对车身进行了绘图，从而得到我想设计汽车车身的外形。指导教师评语同意其参加答辩，建议成绩评定为。指导教师年月日答辩简要情况及评语根据答辩情况，答辩小组同意其成绩评定为。答辩小组组长年月日答辩委员会意见经答辩委员会讨论，同意该毕业论文设计成绩评定为。答辩委员会主任年月日请双面打印。节能汽车车身设计摘要随着近年来能源的短缺，全球能源危机，全球越来越重视对能源的利用和对新能源的开发，绿色环保已经深入人们的生活之中，石油储备已越来越受到各国的重视。由于世界的能源资源产地与能源的消费中心相距比较远，尤其是随着世界经济的发展，世界人口的激增和人民生活水平的持续提高，世界能源需求量将不断增大，由此会导致各国对能源资源的争夺日趋激烈，以及环境污染的加重和环保压力加大。由此我们可以断定，在未来的生活中，节能减排这个话题将不会减弱，相反的，只会被越来越多的人所关注，而节能减排最终会成为个永久的话题被人们所认识和对待。本论文对节能车车身进行设计和优化，将创新与实践结合起来，通过理论验证，利用有限元软件分析车身受力情况，对车身安全性进行分析，以及车体流场情况。采用曲面建模建立车身的整体模型，以达到最小的风阻系数。在满足流场。图左图为冷却气流通过发动机舱各部位的示意图。图序号气流通过形式空气阻力系数没有冷却空气前部封闭有冷却空气下部无障碍流出只从下部专门出口流出只从下部带有窄的横向通风槽流出只从侧面带有窄的横向通风槽流出只从上部带有窄的横向通风槽流出图左图为汽车冷却系统中压力变化场和冷却空气流场示意图。冷却气流流经冷却系统的压力损失有冷却空气经过进气格栅的压力损失为流向散热器过程中沿程摩擦阻力和涡流而造成的压力损失为流过散热器压力损失为④流经风扇的压力升高。图以上是对车身设计的阐述，从车身前段车身侧面整流罩以及尾部几个方面系统的阐述了车身的细部优化设计，相信我的设计可以有较好的气动特性。第七章车身安全构建车身安全性的第个重要因素材料。般来说，汽车的大部分车身都采用的是普通钢板，关键部位和所有需要加强的部位，使用的是高强度钢板，甚至是超高强度钢板。焊接这个极其关键，即使再好的材料，如果焊接不好也不行。设计车身安全在于结构设计。从力学研究的角度出发，是不能把碰撞巨大的能量转移到乘员身上的。所以车身设计应该做到的就是该柔软的地方柔软，该刚硬的地方刚硬。也就是让车体在前部碰撞时吸收大部分能量，从而让坚固的驾驶舱尽量减少变形以避免乘员受到挤压。节能汽车车身的节能研究制作节能汽车要讲究造型，线条美观大方，流线型设计，尽可能小的空气阻力以及与车架驾驶空间尺寸协调。其中空气阻力系数的考究需要流体力学知识。考虑到几个方面，运用软件模块做出了车身造型，接下来利用软件中流体模块对车身风阻系数进行了分析。车身外形设计车身要与车架尺寸驾驶空间等配合，在满足条件下尽可能的流线型设计，最终达到降低空气阻力的目的。首先使用模块对车身进行建模，模块可以像捏橡皮泥样拖动拉伸扭转产品外形增加橡皮泥块等方式达到理想的设计外形。可以极其快速的完成产品的外形概念设计，车身按照实车建模图在实际建模过程中将车身导入整车装配模型模块，按照实际装配来进行车身设计。并最终将车身导出如图图车身外部流场域的选取考虑到汽车在实际行驶过程中，汽车尾流会对汽车的气动性能影响很大而且尾流在汽车车身后很长段距离内存在，流场模拟计算所取的计算域达到定大小时，汽车的流场就不再受到计算域大小的限制。尾流再现汽车行驶状态，对模型进行分析，汽车的最小离地间隙为。下图为流场域的定义表建好流场域，在车身外部建立空心六面体包围结构，壁厚为，软件能够自动识别流场域，能够自动将车身与外流场域分离开来。图车身模型网格的划分采用的模块划分网格，网格力求简单，便于求解，网格复杂的时候可能导致求解不精确甚至不稳定。另外，由于空气沿汽车表面会产生壁面边界层，流动参数沿壁面法向梯度大，应划分较密网格，其他区域应根据需要安排网格稀密。网格的大小，决定了计算的精度。网格越小，越能贴合汽车表面，但是网格太小，又会造成网格数目巨大，计算费时，甚至由于计算机硬件的限制有可能无法生成网格。我采取了在设备允许范围内网格划分尽量精细，经过了多遍尝试与计算验证，最终将其划分网格数量，节点数为图边界条件接下来要定义相应的边界条件，对车体和空气定义。首先定义车身正前方空气外表面流场入口然后定义车身正后方空气外表面为流场出口接着定义车顶正下方外表面为地面之后将空气其余三个外表面起定义为表面最后选中车体定义为。边界条件包括定义边界条件的几何位置信息如进口固壁表面对称表面和确定各边界上的各种参数信息如速度压力总压静压温度等。入口来流的速度分布没有受到模型的扰动，除运动方向外，另外两个方向的速度分量图为零。流入速度取理论上无穷远处的来流速度。入口处的ε的边界条件应由试验来确定。参考有关文献的取值，取，ε。入口速度取平均车速。图出口选择出口边界条件，相对压力的个大气压地面选择壁面边界条件，指定为无滑移边界条件车身指定为无滑移边界条件顶部与侧面指定为无滑移边界条件结果分析阶段进入下步迭代计算阶段，设置迭代步数，迭代步数越多，计算总时间越长。模型网格数越多，每步计算时间越长，计算精度也越高，本计算过程设置步迭代。图由图计算结果的残差图可以看出，经过步的迭代，计算结果已经趋于稳定。图左图为空气阻力系数变化图。右图为车身升力变化表，得，。左图为车身面积数值图，得空气阻力为图车身周围流场分析下图为车纵对称面的流线图车纵对称面的流线图，很好的描述了气流流经车身时的部分特征。从速度矢量图可以看出在速度方向上没有负值存在，表面车身的平顺性比较好，没有涡流产生。图车身表面压力分析图左图为计算域内的车身压力图，右图为纵向压力云图。可以看出车身头部所受压力最大。第八章结语以上就是我对节能汽车车身的设计思路，从空气动力学特性车身安全性以及材料轻量化三个方面去考虑的。空气动力学特性我主要考虑了汽车在行驶过程中的阻力问题，最重要的个因素就是空气阻力系数并且从几个方面去考虑减少空气阻力的方法，而且在后面我也利用软件建模，设置边界条件，然后模拟分析，计算出空气阻力的值。车身安全性是我认为最重要的方面，因此，我对这块花的心血最多，我用了大量时间去学习软件，看了大量的书籍，文献资料，次又次地操作，才终于有所收获。虽然看起来就是截几个图放在这里，但其中包含了我的心血。材料轻量化，我也看了很多资料，可以用来设计作为车身的材料很多很多，像碳纤维增强复合材料也很不错，但玻璃钢的性能确实很不错，而且辆车上面那么多部位，那么多零件，不可能只用这种材料，只是我个人看法而已。然而，我的设计思路也可能存在诸多漏洞，由于缺乏相应的条件，不能亲自动手做个车身出来，然后设计碰撞实验，也不能再风洞中，对车辆进行受力分析而研究空气阻力