[00729877]汽车气动新理论模型及智能化计算机辅助车身造型方法研究

该课题源于国家自然科学基金59775043号项目以及华工大自然科学基金项目。汽车空气动力学问题的研究及其成果应用十分有助于改善汽车的动力性，燃油经济性，行驶稳定安全性及噪声水平，并支配着车身造型美学和流行款式的发展趋势。为促进中国汽车设计开发能力赶超世界先进水平，课题组深入研究了改善汽车气动特性、优化车身造型的方法，其成果的主要贡献与创新点为：(1)建立并完善了一个全新的、描述在近地条件下运动物体的空气动力学理论模型-H模型。运用该理论模型计算确定的汽车气动特性与实验结果有满意的符合程度，证实了新理论模型先进可行，为预测、确定汽车气动特性提供了新的有效途径。(2)利用H模型可数值化地导出或确定一系列车用理想基本形体，风洞实验及计算机仿真分析证实：①理想基本形体能满足机械布置、人机工程学、安全规范、美学和其它方面的约束条件或要求，同时具有优秀的气动特性，气动阻力、升力和纵摇力矩系数很小，与近地运动的带弯度的流线体为同一个数量级；②由理想基本形体经少量几何修正演变而成的实用车身造型，仍保持了先进的气动性能。上述工作已形成了一种先进适用的车身造型设计新方法。(3)根据上述理论模型和设计方法，结合现代计算机及人工智能技术，研究开发了智能化计算机辅助车身造型(ICAS)技术及软件系统。该技术能在计算机上实现各种车用理想基本形体及车身参考造型的自动生成、几何可布置性评价、造型美学评价等国内外现有技术尚难实现的功能，并集成了3D造型设计修改、气动性能CFD再评价等功能，在汽车造型概念设计等方面为设计师提供帮助，体现了计算机辅助概念设计和工业设计(CACD/CAID)技术的新突破和新方向。当然ICAS系统还可进一步完善和提高。中国汽车工业亟待提高自主研究开发能力，上述成果在汽车造型设计领域的推广应用，对提高汽车设计质量与技术水平、缩短开发周期将产生显著效果，因此有较好的推广应用前景。