大学生科技创新基金申报书.doc

安 徽 农 业 大 学大学生科技创新基金项目申 请 书项目名称： 节能车的车身设计 申 请 者： 贾屿 所在单位： 工学院 10车辆工程 联系电话：申请日期： 2012-5-15 安 徽 农 业 大 学 教 务 处二一二年印制一 简表项目名称节能车的车身设计项目类别小设计申请金额1000元经费类别 （校资助学院教师资助自筹）起止年月2012年5月至2013年5月申请者姓名贾屿性别男出生年月19933专业车辆工程年级2010联系电目组成员姓名年龄专业年级项目中的分工签名贾屿1910车辆全面负责项目工作朱家龙2010车辆数据统计及分析程杰2010机制计算机辅助设计丁矿辉2010计算机计算机辅助设计研究内容和意义摘要以我校参加12年节能车大赛为基础，通过对节能车车身结构的分析，在基于CATIA软件的设计上反复进行空气动力学实验的分析，再不断对车身进行修改，通过数据改动调整设计，在保证可靠性基础上降低风阻，从而达到节能的目的。主题词节能车车身设计软件模拟风阻二 立论（包括项目的研究意义及国内外现状分析）很早的时候，一些思想开放的设计人员就注意到空气阻力对汽车速度和性能的重要影响，在19世纪90年代后期，一位英国人制造出世界上第一台半流线型汽车，由此，节能车的车身的设计正式成为工业设计中一门新的学科。直到20世纪中叶，空气动力学开始主导汽车汽车的外形设计时，有关流线型的设计理念才开始逐步影响这人们对于节能车车身的看法，而其有效改善油耗的结论也成为20世纪汽车产业的一次重要革命。“Honda中国节能竞技大赛”是由本田技研工业（中国）主办的一项以崭新的创意和新技术所积累的成果，用纯手工打造的节能车，采用各自的独门绝技挑战1公升汽油行驶里程的最高纪录的比赛。节能竞技赛车与普通车的结构布局相似，由发动机,底盘和车身三大部分组成，其中车身的合理化设计对于比赛的结果起到了至关重要的作用，因此，如何将车身设计集可靠性，轻量化，空气动力学以及美感于一身将是这次研究项目的主体部分。我校自2010年开始参加这项比赛，并于2011年在“第五届Honda中国节能竞技大赛”中跑出全国第16名的好成绩。然而就近几年的参赛情况来看，两次的参赛车辆的车身设计都没有做出更为流线型的设计，并且没有做空气动力学的模拟实验，这对比赛的结果产生了不利的影响。本次项目的研究重点就在于：如何将车身的设计与空气动力学的模拟结果以及有限元分析的结论有机的联系起来，利用Catia和Soildworks等软件对车身进行初步设计，然后再利用CFD等软件对车身进行空气动力学的模拟实验，根据实验结果不断地修改，并在不断地数据分析后对车身进行进一步优化，最后将设计的结果用于实际造型，并在实际的实车试验中得到数据，进行最后修改，使我校参赛设计出最为优化的车型。3、 研究方案（包括主要研究内容、研究方法和技术路线,拟解决的关键问题及预期进展、研究成果等）1、研究方法：在对车身设计的过程中，采用catia或soildworks软件对车身进行初步的主体设计，要求车身符合力学结构，可靠性，轻量化，低风阻，美感等要求，同时，在研究车身的过程中，通过CFD Fluent等软件对车身进行仿真空气动力学实验分析，根据降低风阻的结果改动设计原型，在对设计结果进行反复分析后，应用于节能车的实际制造中，其设计车身结果显示于我校参与2012年中国节能车大赛的参赛用车。因为在对车身的改装设计工作过程，需要大量的实验数据，并需要根据所得数据进行分析和论证，因此，在根据实验情况制造出车身后，还需要测定实际的参数。2、研究内容：在对车身设计的过程中，主要采用Catia或Soildworks软件进行电脑模拟设计，在设计中，以2012中国节能车大赛组委会的要求为基础，从车身的力学性能分析着手，以车身载荷可靠性为基础，利用相关力学知识完成节能车车身的相关初设，考虑汽车车身结构的耐久性，轻量化，可靠性等因素后，在利用CFD等仿真分析软件进行流体力学的的分析，模拟风洞实验得到的数据在进行分析和修改，从而得到更为节能的车身设计。最后会将修改优化后的车身设计图纸进行实际造型，并在试车试验中，通过不同试车时得到的油耗数据进行模拟分析，并对车体进行不断的微调和小的改动，让车身设计最为优化。在详细记录和分析每一阶段的数据后，我们会撰写一篇关于如何降低风阻的论文作为研究成果，供下一届参赛者使用。3、3.拟解决的问题：车辆的车身设计与燃油消耗率、风阻降低和车身可靠性挂钩。将直接用于解决我校参赛节能车在车身设计上所体现的节能性，采用CFD等软件就是要使其车身设计的主体仍在空气动力学中如何降低气动阻力。也许没有条件做，但可以通过多次行驶实验中油耗的比较得出其空气动力学的差异，在进行数据分析、设计改动。4、预期进展2012.5-2012.7 资料收集整理2012.8-2012.10 车身设计，软件模拟分析，数据收集2012.11 车身制造，试车实验展开，数据收集2012.12-2013.3 实验数据的整理分析2013.4-2013.5 撰写结题报告，项目验收5、预期成果： 发表车辆设计论文一篇 成果将用于参与当年的“Honda中国节能竞技大赛” 结题报告6、参考文献1Julian Happian-Smith 著现代汽车设计概论 北京：化学工业出版社 2006.82.谷正气 主编汽车车身现代技术 北京：机械工业出版社 2009.73. 詹熙达 主编 CATIA V5R20快速入门教程 北京：机械工业出版社 2011.84. 王福军 编计算流体动力学分析(CFD软件原理与应用)北京：清华大学出版社 2004.95. 傅立敏 著 汽车空气动力学 北京：机械工业出版社 2006.96. (美)DS SoildWorks公司 著SolidWorks高级教程简编北京：机械工业出版社 2010.5四、经费预算支出科目金额（元）计算根据及理由资料费300用于购买相关资料和书籍实验费400用于实验机器运转和数据采集分析产生的费用制作费300用于对车身制造的计算机的辅助制作总 计1000五指导教师意见该项目作为我