Science Technology visi科技探素爭(zhēng)鳴科技視界高?？萍脊?jié)能車車身優(yōu)化設(shè)計(jì)張建昌鄭端曹昭良朱黎翔左亞湖北汽車工業(yè)學(xué)院汽車工程系,湖北十堰442002)【摘要】本文以 Honda中囯節(jié)能車竟技大賽為背景,在滿足大賽方規(guī)則的前提下,對(duì)車身進(jìn)行綜合分析和優(yōu)化,從車身選材,迎風(fēng)面積,風(fēng)系數(shù)入手。通過模擬風(fēng)泂試驗(yàn),確定其模型形狀及尺寸。來配合其他部分已達(dá)到整車性能的全面提高【關(guān)鍵詞】節(jié)能車;車身;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(xiàng)目背景表1半包與全包的風(fēng)阻對(duì)比節(jié)能競(jìng)技大賽,是使用Homd低油耗摩托車的4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)選車身形式風(fēng)阻系數(shù)cd迎風(fēng)面積Am)手們根據(jù)自己的想法動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作賽車,創(chuàng)造出表達(dá)環(huán)保主題的車全包0.320352身,限用1升汽油行駛更遠(yuǎn)的距離,并最大限度地降低廢氣排放,是挑戰(zhàn)節(jié)能極限的一項(xiàng)競(jìng)技賽事。人們不僅可以感受到“創(chuàng)造”與“交流”的半包樂趣,同時(shí)還可以體會(huì)到“低油耗,少減排就是環(huán)保”我校于2010年開始參加節(jié)能車大賽以來,成績(jī)保持良好,特別是另知全包時(shí)整車重90kg,半包車重896kg,由以下公式,比較全包012年第六屆大賽上以635226kmL的成績(jī)力壓眾多高校獲得全國車身相對(duì)于半包車身的節(jié)油率:第三。車身的方式也由半包式逐漸發(fā)展到全包式,各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)穩(wěn)步△Ω=△o+△o式中Δω是指由質(zhì)量引起的節(jié)油率,△ω是指由車身引起的節(jié)油2提升車身性能的思路2=(90-896)89.6*1000.7%顧名思義節(jié)能車大賽無非是節(jié)能環(huán)保,要做到節(jié)能就必須降低油(0.0325-0.050.05*100*0.7%耗,所以車身的質(zhì)量和風(fēng)阻系數(shù)就尤為重要。既要質(zhì)量輕又要滿足剛=24.4%度和強(qiáng)度的需求又要有可塑性,這樣的車身材料就是我們節(jié)能車車身算出全包比半包節(jié)油244%。因此,選用全包結(jié)構(gòu)。選。在材料滿足的條件下要做的就是設(shè)計(jì)出擁有完美曲線的車身3.3確定車身外形研究表明,當(dāng)一輛轎車以80km/h的時(shí)速前進(jìn)時(shí),有60%的耗油形狀。用來克服風(fēng)阻的。在時(shí)速200kmh以上時(shí),空氣阻力幾乎占所有行車3優(yōu)化車身要進(jìn)行的工作阻力的85%。即使風(fēng)阻系數(shù)只相差0.01,也會(huì)給油耗帶來明顯的變化而一旦風(fēng)阻系數(shù)降低10%,那么燃油的消耗量至少可以節(jié)省7%3.1確定制作基本流程作用在汽車上的空氣力有三種:空氣阻力、升力、側(cè)向力。作用在1:打印1:1圖紙汽車上的力矩也有三種:縱傾力矩、側(cè)向力矩、橫擺力矩。這些力和力2:切割相應(yīng)的木板矩稱之為空氣動(dòng)力六分力3:按序號(hào)連接木板構(gòu)建空間框架4:通過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,用石膏來塑性7:制作并打磨石膏車身曲面8:在打磨好的車身曲面上涂膩?zhàn)臃?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(nèi)表面整理清潔I1:在玻璃鋼車身的內(nèi)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(nèi)表面鋪碳纖維3:對(duì)碳纖維表面進(jìn)行打磨,開窗戶14:對(duì)有機(jī)玻璃進(jìn)行軟化處理,制作滿足形狀要求的窗戶15:碳纖維車身表面噴漆16:制作車身內(nèi)部相關(guān)內(nèi)飾3.2確定車身形態(tài)車身形態(tài)分為半包式和全包式,其中全包式制作較為復(fù)雜,但整體效果突出車身形式選用方面主要由風(fēng)阻系數(shù)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%;車重每減小1%,油耗汽車空氣動(dòng)力特性對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響可降0.7%。汽車上的總阻力由氣動(dòng)阻力和滾動(dòng)阻力組成中國煤化工指導(dǎo)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?zhēng)鳴T=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(fù)合材料可廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、運(yùn)動(dòng)器材等由此可知,當(dāng)車速為(60-80)km/h時(shí)氣動(dòng)阻力與滾動(dòng)阻力相當(dāng)(2)熱膨脹系數(shù)小當(dāng)車速為160kmh后,氣動(dòng)阻力是滾動(dòng)阻力的2-3倍絕大多數(shù)碳纖維本身的熱膨脹系數(shù),室內(nèi)為負(fù)數(shù)(-05~1.6)×10因此我們的車身其風(fēng)阻對(duì)于整車的影響非常重要,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的車身模型。的復(fù)合材料膨脹系數(shù)自然比較穩(wěn)定,可作為標(biāo)準(zhǔn)衡器具(3)導(dǎo)熱性好通常無機(jī)和有機(jī)材料的導(dǎo)熱性均較差,但碳纖維的導(dǎo)熱性接近于鋼鐵。利用這一優(yōu)點(diǎn)可作為太陽能集熱器材料、傳熱均勻的導(dǎo)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(wěn)定的元素之一。它除對(duì)強(qiáng)氧化酸以外,對(duì)酸、堿和有機(jī)化學(xué)藥品都很穩(wěn)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(yīng)用研究,隨著今后碳纖維的價(jià)格不斷降低,其應(yīng)用范圍會(huì)越來越廣)耐磨性好碳纖維與金屬對(duì)磨時(shí),很少磨損,用碳纖維來取代石棉制成高級(jí)日19明日自自上阻BQm的摩檫材料,已作為飛機(jī)和汽車的剎車片材料。(6)耐高溫性能好圖2車身三維模型碳纖維在400℃以下性能非常穩(wěn)定,甚至在1000℃時(shí)仍無太大變化。復(fù)合材料耐高溫性能主要取決于基體的耐熱性,樹脂基復(fù)合材料此車型是在疾風(fēng)2012的基礎(chǔ)上進(jìn)行冉優(yōu)化得出的成果,整體造其長期耐熱性只達(dá)300℃左右,陶瓷基、碳基和金屬基的復(fù)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(fù)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(shù)和靜壓系數(shù)也通過 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(jié)構(gòu)材料,如潛艇的聲納導(dǎo)流罩(8)高X射線透射率發(fā)揮此特點(diǎn)已經(jīng)在醫(yī)療器材中得到應(yīng)用(9)疲勞強(qiáng)度高碳纖維的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,制成的復(fù)合材料,經(jīng)應(yīng)力疲勞數(shù)百萬次的循環(huán)試驗(yàn)后,其強(qiáng)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(shè)計(jì)制品所取的安全系數(shù),碳纖維復(fù)合材料為最低Asm如35制作模型我們的車身要保證外形尺寸的一致性,因此對(duì)模型的要求非常苛圖3(a)風(fēng)阻系數(shù)(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(jì)算風(fēng)阻與階數(shù)有關(guān),階數(shù)越高數(shù)值就越真實(shí)越穩(wěn)定模型一直的石膏凸模,再在凸模的基礎(chǔ)上用玻璃纖維做出凹模因此我們?cè)?00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身的成敗,如果模型制作不仔細(xì),那么3.4確定車身材料整個(gè)車身的制作都會(huì)前功盡棄。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累和參數(shù)對(duì)比,我們選出最適合制作節(jié)能車車身的材36車身制作應(yīng)用在航空航天以及新能源領(lǐng)域,下面就對(duì)碳纖維材料進(jìn)行全方面分維車身廠。完之后,模型制作就基本完成了接下來就是制作碳纖料——碳纖維。碳纖維作為21世紀(jì)最高端的新型可塑性材料官費(fèi)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,接著涂刷或澆注調(diào)好比例的環(huán)氧樹脂(樹脂與固化劑的質(zhì)量比碳纖維是高級(jí)復(fù)合材料的增強(qiáng)材料,具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、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(shù)小等一系列優(yōu)點(diǎn),歸納如下:封,排好真空管連接真空泵,最后打開真空泵電源進(jìn)行“抽脂”行動(dòng),待(1)輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高模量樹脂半固化狀態(tài)就可碳纖維的密度是1.6-25gcm,碳纖維拉伸強(qiáng)度在22GPa以上。后再進(jìn)行修整,車身雛中國煤化工晚模了,脫模因此,具有高的比強(qiáng)度和比模量,它比絕大多數(shù)金屬的比強(qiáng)度高7倍37開窗CNMHGScience& Technology vision科技視界159Science Technology visi科技探素爭(zhēng)鳴科技視界高?？萍脊?jié)能車內(nèi)部空間較小,視野對(duì)于車手非常重要,可以說車窗是為4展望車手量身定制的,確定其大小的時(shí)候要車身坐在車?yán)?滿足車手的最大視野畫出邊界,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身做成單體殼式,車身和車3.8噴漆架一體,這樣就避免了配合誤差的問題,還可以將上車身做成“剪刀噴漆是畫龍點(diǎn)睛的一步,吸不吸引眼球就看噴漆了,車身的臉面門的形式,讓車手能自己輕松進(jìn)出全由這一步體現(xiàn)參考文獻(xiàn)[1]李增剛 ADAMS人門詳解與實(shí)例M北京:國防工業(yè)出版社,2007[2]余志生汽車?yán)碚揗北京:機(jī)械工業(yè)出版社,000[3]何耀華楊燦王桂姣基于 ADAMS的節(jié)能車模態(tài)分析機(jī)天津汽車,200812[4]王羽李陸山顧方挑戰(zhàn)一升環(huán)保一生:記200年第3屆 Honda中國節(jié)能處化車史學(xué)覽競(jìng)技大賽Z小[5]雷磊節(jié)能經(jīng)濟(jì)車研發(fā)技術(shù)的研究[D西安:長安大學(xué)008[6]陳家瑞汽車構(gòu)造[M4版北京:人民交通出版社,2003[責(zé)任編輯:湯靜圖6最后階段效果圖(上接第113頁)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(biāo)段其他部位同時(shí)進(jìn)行測(cè)量作業(yè)且經(jīng)驗(yàn)參考文獻(xiàn)節(jié)一大難題,更有效的排除了高大跨現(xiàn)澆梁施工過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(xiàn)澆箱梁施工中的運(yùn)用校核精確度完全滿足規(guī)范要求,不僅解決立柱施工過程中垂直度調(diào)[1崔昌洪,韋健患,利用鋼管柱和貝雷片做現(xiàn)澆支架,安全可靠施工質(zhì)量能得到充分[2]唐林現(xiàn)澆連續(xù)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(jì)效益明顯,有[3]符運(yùn)超談貝雷梁柱式支架監(jiān)測(cè)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(biāo)段創(chuàng)造的間接價(jià)值不可估[責(zé)任編輯:孫珊珊]上接第120頁)力留活動(dòng)空間,建議使用緊線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(yīng)急預(yù)案措施,防止機(jī)械故障的發(fā)生44T型梁預(yù)制吊環(huán)要冷彎,并一次到位45吊車伸腿著力位置的支撐墩要搭設(shè)穩(wěn)定牢固。如在橋臺(tái)墩上,要5結(jié)束語鋼管架,鋼管架支墩必須相互聯(lián)結(jié)固定,使用枕木垛在路肩上搭綜上所述,在施工計(jì)劃緊張,施工任務(wù)及施工工期緊的情況下,按設(shè)支墩時(shí),順線路方向的盡量使用長枕木,短枕木頭長度不得少于08方法三施工,預(yù)計(jì)每個(gè)棚洞施工可控制在2至3個(gè)月,從基礎(chǔ)施工到米,枕木間用扒釘和木楔子加固,確保伸腿著力穩(wěn)定。支撐墩搭設(shè)的位T型梁吊裝的施工過程中大大提高工效,減少施工慢行對(duì)列車正常運(yùn)置要充分考慮到吊車伸腿間距和縱向間跗行的干擾46加強(qiáng)與車務(wù)、供電、電務(wù)等相關(guān)部門單位的聯(lián)系,團(tuán)結(jié)協(xié)作,密刃配合是按時(shí)完成任務(wù)的關(guān)鍵。棚洞基礎(chǔ)、立柱在施工中受接觸網(wǎng)線[責(zé)任編輯:曹明明]上接第127頁〕教師心理負(fù)擔(dān)過重。最后,學(xué)校要設(shè)立合理的考核體正確的態(tài)度看待外界壓力,培養(yǎng)善于調(diào)控自我心理的能力,重視對(duì)師系,給教師相對(duì)寬松的環(huán)境。通過多方努力,緩解教師壓力,使師德水德的自我培養(yǎng)與提升,增強(qiáng)自己的社會(huì)責(zé)任感和歷史使命感。同時(shí)嚴(yán)平得到提高。格抵制不良價(jià)值觀影響,樹立正確的價(jià)值觀。第二,建立健全監(jiān)督管理機(jī)制,健全立法規(guī)范。實(shí)施教師資格證定期審查制度,依照師德標(biāo)準(zhǔn)、國家有關(guān)法律、法規(guī),加大對(duì)教師資格監(jiān)督的力度,對(duì)不符合師德標(biāo)準(zhǔn)的教師做出嚴(yán)肅的出來,建立健全師德十年樹木,百年樹人?！煹陆ㄔO(shè)是教育的根本,特別在新形勢(shì)下,考核一票否決制提高考核標(biāo)準(zhǔn),并在教師資格定期注冊(cè)、職務(wù)(職稱)教育有了新的變化,而師德卻出現(xiàn)了種種問題,這就更需要我們重視師評(píng)審、崗位聘用、評(píng)優(yōu)獎(jiǎng)勵(lì)和特級(jí)教師評(píng)選等環(huán)節(jié)實(shí)行一票否決德問題,以恰當(dāng)?shù)拇胧┤ソ鉀Q師德問題共同撐起明天的希望4.2高校層面師范院校應(yīng)該為用人單位和社會(huì)培養(yǎng)師德高尚的教師資源,提高【參考文獻(xiàn)】培養(yǎng)水平,嚴(yán)把新教師師德素質(zhì)培養(yǎng)關(guān)。一方面,改進(jìn)完善現(xiàn)有的培養(yǎng)[1侯貴寶新時(shí)期教師職業(yè)道德的內(nèi)涵與重建印教育與職業(yè),2005方案,從而引導(dǎo)師范生正確培養(yǎng)師德,真正培養(yǎng)出有知識(shí)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(duì)策J河北師范大學(xué)學(xué)報(bào),2013.15養(yǎng)有高尚師德的未來教師;另一方面,要建立健全與用人單位的聯(lián)系(5):59機(jī)制,關(guān)注教師的師德踐行情況,并根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)對(duì)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(yǎng)方案作出調(diào)整。中國煤化工4.3教師和在校師范生層面教師應(yīng)該良好控制個(gè)人的負(fù)面情緒,學(xué)會(huì)自我解壓。同時(shí)應(yīng)該用ICNMHG肩輯:薛俊歌]160|科技視界 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