行駛中的汽車及其輪胎周圍復(fù)雜的空氣動(dòng)力學(xué)很難看到，但對于一些機(jī)械工程師來說并非如此。
研究人員已經(jīng)開發(fā)了他們的計(jì)算機(jī)模擬方法到有可能精確地模擬移動(dòng)的汽車，直到滾動(dòng)周圍的流動(dòng)輪胎。
這是一種高級流動(dòng)模擬和建模團(tuán)隊(duì)開發(fā)的技術(shù)，用于模擬復(fù)雜幾何形狀對周圍和通過復(fù)雜幾何形狀對象的流動(dòng)動(dòng)力學(xué)。NURBS代表非均勻有理基樣條，一種描述3D形狀并提供涉及這種形狀的流體和結(jié)構(gòu)力學(xué)問題的計(jì)算分析的數(shù)學(xué)技術(shù)。
通過新的模擬顯示了移動(dòng)物體周圍實(shí)際發(fā)生的事情，在這種情況下，是圍繞一個(gè)共同主題的非凡活動(dòng)。輪胎與路面接觸并在滾動(dòng)時(shí)變形，這一事實(shí)使模型變得復(fù)雜。
該方法和汽車模擬的詳細(xì)描述發(fā)表在上個(gè)月的雜志上計(jì)算力學(xué)。
了解汽車及其輪胎周圍的氣流行為將有助于更好地了解它們的空氣動(dòng)力學(xué)性能，這種復(fù)雜的模擬對于在設(shè)計(jì)和性能評估中提供現(xiàn)實(shí)的解決方案和可靠的答案是非常重要的。
Tezduyar的實(shí)驗(yàn)室還為美國宇航局的獵戶座太空艙制作了回收降落傘模型計(jì)算分析近年來發(fā)展迅速，通過減少建模系統(tǒng)所需的“網(wǎng)格”點(diǎn)數(shù)，將效率和準(zhǔn)確性結(jié)合起來?？梢园丫W(wǎng)格想象成物體周圍的流體(如空氣)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)格點(diǎn)存在于3D“元素”中當(dāng)對象移動(dòng)時(shí)，點(diǎn)和元素也會(huì)移動(dòng)。
在一個(gè)運(yùn)動(dòng)汽車模型中，使用NURBS的計(jì)算流分析用大約110萬個(gè)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，這是傳統(tǒng)方法中使用的數(shù)量的一小部分，同時(shí)保持了其準(zhǔn)確性，這也降低了計(jì)算成本。
在汽車和輪胎周圍有一個(gè)3D網(wǎng)格，在輪胎表面附近有更多的點(diǎn)，在更重要的地方有更高的精度，隨著輪胎旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)和元素也隨之旋轉(zhuǎn)，但問題是，隨著輪胎旋轉(zhuǎn)，在輪胎下移動(dòng)的元素會(huì)塌陷，而這是其他方法無法處理的。我們的方法做到了，這是獲得精確模擬的關(guān)鍵。
與心臟研究一樣，研究團(tuán)隊(duì)渴望與科學(xué)家和行業(yè)合作，以模擬復(fù)雜的系統(tǒng)，包括輪胎和車輛。
對于輪胎制造商來說，在投資生產(chǎn)原型之前進(jìn)行這種類型的模擬將非常有益，因?yàn)檫@將為他們提供關(guān)于輪胎周圍空氣動(dòng)力學(xué)的全面而詳細(xì)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)很難通過任何其他方式獲得。
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