Прикладная теория оптимизации. Дьячков Ю.А. - 52 стр.

гораздо более сильные вихревые потоки, которые поднимают грязь с поверх-
ности. Величина вихревых потоков влияет на общую аэродинамику автомоби-
ля. Так как набегающему воздуху приходится проходить прямо над вихрями,
образованными нижним слоем, это увеличивает силу трения и, соответственно,
коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля.

      Для оценки аэродинамических свойств автомобиля проводят натурные,
модельные физические эксперименты, численное экспериментирование прово-
дят в современных средах инженерного анализа.

      Одним из инструментов анализа течений жидкостей и газов является
SolidWorks Flow Simulation. Порядок исследования аэродинамических свойств
автомобиля практически не отличается от того, который реализован для анали-
за течений в ограниченных объемах.


                                 ПРИМЕР

Постановка задачи
Определить радиус скругления задка кузова легкового автомобиля и рациональ-
ную скорость его движения, при которых суммарное силовое воздействие по-
тока на заднюю часть корпуса было бы минимальным, а момент этого воздей-
ствия – максимально возможным для следующих условий:
   1. Расчетная схема изделия показана на рисунке 1, а управляемые пара-
      метры задка – на рисунке 2.
   2. Скорость движения автомобиля изменяется в интервале 20…40 м/с.
   3. Атмосферные условия соответствуют норме.
   4. Частными критериями качества проекта являются:
      • суммарное силовое воздействие потока на заднюю часть автомоби-
          ля (φ1 = F >> min);
      • суммарный момент этого силового воздействия относительно оси Z
          (отрицательный) (φ2 = Mz >> max);
   5. Интегральный критерий качества (К >> min) для указанных противо-
      речивых частных критериев имеет вид:

                                   2
                                         ϕi
                               K=(∑ (          - 1) 2 )0.5
                                  i=1   ϕi min

Методические аспекты.
  1. Используем план полного факторного эксперимента на два параметра:
     • R = 70…370 mm;
     • Vx = 20…40 m/c.
  2. В мастере построения указываем тип задачи External (рисунок 3)
  3. Строим область исследования (рисунок 4).
  4. Задаем цели исследования (рисунок 5).
  5. Реализуем четыре расчета по таблице ПФЭ (рисунок 6).
  6. Определяем распределение давления в области исследования (рисунок 7).
  7. По результатам вычислений характеристик процесса (рисунок 8)
     строим (MathCAD) уравнения связи и оптимизируем параметры процес-
     са согласно заданию (рисунок 9).