Прикладная теория оптимизации. Дьячков Ю.А. - 50 стр.

                       ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6
      Оптимизация аэродинамических свойств автомобиля

Цель работы:
   • формирование и совершенствование практических навыков параметри-
      ческой оптимизации технических устройств;
   • совершенствование навыков реализации задач оптимизации на основе
      численного эксперимента;
   • развитие навыков работы в средах SolidWorks Flow Simulation, Math-
      CAD.

                                СПРАВКА

      Автомобиль в движении испытывает воздействие множества силовых
факторов, из которых четыре считаются основными: сопротивление воздуха,
сопротивление качению, сопротивление подъему и инерционные силы. При
этом наиболее значимыми являются первые две. Сила сопротивления качению
автомобильного колеса в основном зависит от деформации шины и дороги в
зоне контакта. Но уже при скорости движения 50-60 км/ч сила сопротивления
воздуха превышает любую другую, а на скоростях свыше 70-100 км/ч превос-
ходит их все вместе взятые.

     Элементы кузова автомобиля оказывают различное влияние на процесс
движения и характер взаимодействия с окружающим воздухом.

      Передняя часть кузова. Экспериментами в аэродинамической трубе ус-
тановлено, что для лучшей аэродинамики передняя часть кузова должна быть
низкой, широкой и не иметь острых углов. В этом случае не происходит отры-
ва воздушного потока, что благотворно сказывается на обтекаемости автомо-
биля.

      Решетка радиатора - элемент не только функциональный, но и декора-
тивный. Радиатор и двигатель должны иметь эффективный обдув. Некоторые
автоконцерны изучают эргономику и распределение воздушных потоков в
подкапотном пространстве столь же серьезно, как и общую аэродинамику ав-
томобиля.

      Наклон ветрового стекла - яркий пример компромисса обтекаемости, эр-
гономики и эксплуатационных качеств. Недостаточный его наклон создает из-
лишнее сопротивление, а чрезмерный - увеличивает запыленность и массу са-
мого стекла, в сумерках резко падает обзорность, требуется увеличить размеры
стеклоочистителя и т.д. Переход от стекла к боковине должен осуществляться
плавно, но излишняя кривизна стекла увеличивает искажение и ухудшает ви-
димость.

      Влияние стойки ветрового стекла на аэродинамическое сопротивление
сильно зависит от положения и формы ветрового стекла, формы передка авто-
мобиля. Определяя форму стойки, учитывают необходимость защиты передних
боковых стекол от попадания дождевой воды и грязи, сдуваемой с ветрового
стекла, поддержания приемлемого уровня внешнего аэродинамического шума
и другие моменты.

      Крыша. Увеличение выпуклости крыши может привести к уменьшению
коэффициента аэродинамического сопротивления. Но значительное увеличе-
ние выпуклости может конфликтовать с общим дизайном автомобиля. Кроме