汽車空氣動力學虛擬仿真實驗平台

汽車空氣動力學虛擬仿真實驗平台是山東理工大學建設的虛擬仿真實驗課程。

基本介紹

• 中文名：汽車空氣動力學虛擬仿真實驗平台
• 課程負責人：李麗君
• 建設院校：山東理工大學
• 授課教師：邵明玉、剛憲約、李偉偉、華珍

課程性質

課程背景

本實驗項目適應我國汽車和軌道交通等行業的發展需求，以培養具有紮實專業知識和工程問題分析能力的創新型人才為目標，堅持“以學生為中心、強化知識與技能、注重過程與方法、提高素質與能力、突出實踐與創新”的實驗教學理念，按照“虛實結合、以虛補實”的原則，以分析和掌握汽車空氣動力學特性為切入點，選取有/無側風的腳踏車、超車、會車四種工況，採用計算流體動力學方法模擬了汽車行駛時的空氣動力學特性，並採用三維建模、虛擬現實等技術，自主研發了汽車空氣動力學虛擬仿真實驗平台，有效解決汽車空氣動力學道路實驗無法開展、風洞實驗資源緊張、費用昂貴，無法在教學套用的難題。通過虛擬仿真實驗，培養學生綜合分析問題、解決問題的能力和工程素養，解決車輛工程專業工程人才培養的瓶頸。

教學目標

（1）知識目標

① 理解空氣動力學的基本原理和作用在汽車上的氣動力、氣動力矩；

② 了解風洞實驗、道路實驗的基本原理和方法，熟悉數值方法的基本流程，以及各種方法的優缺點；

③ 掌握無側風工況下腳踏車行駛的氣動特性，掌握阻力、升力等氣動力隨汽車行駛速度的變化特性；

④ 掌握側風對汽車氣動特性的影響，測量汽車氣動阻力和側向力等隨側風速度的變化規律，分析得到側風對操縱穩定性的影響；

⑤ 結合超車過程壓力波的干擾特性，掌握超車過程中兩車氣動阻力、側向力的變化規律，以及相對超車速度對汽車氣動特性的影響，討論超車過程中的操縱穩定性和安全性；

⑥ 掌握會車過程中汽車氣動力係數的變化規律，以及兩車壓力波的相互干擾特性，分析得到會車速度對兩車氣動特性的影響，討論會車過程中的安全性。

（2）能力目標

① 解決汽車道路行駛中空氣動力學工程實際問題的能力；

② 利用汽車空氣動力學基礎知識進行車身氣動外形設計的能力；

③ 根據複雜工況的氣動特性，評估汽車行駛的操縱穩定性和安全性。

（3）素質目標

① 培養學生的自主學習能力、思維判斷與分析能力、跨學科思維能力；

② 培養學生的知識套用能力、分析解決問題能力及綜合實踐能力；

③ 培養學生團隊協作能力、創新精神和科學嚴謹的工作態度。