鉴于汽车主动进气格栅的开启角度直接影响着整车风阻和散热性能,本研究以降低油耗为目标,并以实车为例,进行了基于车速和发动机冷却需求的进气格栅开度优化。首先构建某MPV车型的CFD风洞模型,仿真得到不同车速和格栅角度下散热器的进风量。通过发动机热平衡实验得到发动机在不同转速和负荷率下的散热量,进而计算得到不同工况下冷却系统的需求散热量和需求进风量,并以满足冷却系统的散热需求和降低整车风阻为原则进行格栅开度的匹配优化。最后基于实车验证得到整车在怠速下瞬时油耗下降0.076L/h,30km/h、70km/h和120km/h等速下油耗分别下降0.08L/100km、0.11L/100km和0.15L/100km。

现有碳纤维布(CFRP)预应力张拉设备结构复杂,施工繁琐,不能够满足现场施工要求。试验研究发现,仅粘贴一层碳纤维布对被加固构件的性能提升很小,不能满足加固要求。通过试验研究,研发了一种可以对双层碳纤维布同时张拉的加固方法和施工工艺,并采用预紧螺栓锚固钢板对碳纤维布锚固,对9根试验梁进行了试验。结果表明,该张拉设备操作方便,施工快捷,可大大提高施工效率,通过锚固措施,可有效防止碳纤维布在加载过程中发生滑移和大面积剥离现象。

汽车冷却系统前端进气量直接影响发动机舱的散热性能和气动阻力。针对某安装主动进气格栅(AGS)的乘用车在高速与低速行驶工况下,发动机存在过度冷却与过热等问题,采用计算流体力学(CFD)方法,分析了不同工况下,格栅进气角度与风扇转速对前发动机舱流场的影响;建立了格栅角度与风扇转速优化匹配的准则与方案,并通过匹配实例仿真和实车实验,对匹配方案的实际效果进行验证,结果表明,该进气模块匹配方案能满足极限工况下的散热需求,百公里油耗降低0.166 L。

为了改善某MPV车型前舱的散热性能,针对该车型建立了前舱有限元模型,采用CFD软件对其整车流场及温度场进行数值仿真分析,综合比较了高速工况下冷却模块在CRFM（condenser,radiator,fan power train cooling module）和CFRM（condenser,fan,radiator power train cooling module）这两种布置方式对汽车散热性能的影响,并分析了风扇与散热器之间的间距对散热性能的影响。研究结果表明,CRFM布置下发动机前舱热量分布更均匀,散热效果更好;适当增大风扇与散热器两者之间的间距能显著提升前舱的散热性能,风扇与散热器之间存在一个最优距离。

主要分析了螺纹联接防松机理，建立了螺纹联接拧紧扭矩和拧松扭矩的计算模型，针对有效力矩型锁紧螺母对计算模型进行了修正，并对修正模型计算的可靠性进行了试验验证。同时研究了初始预紧力、摩擦因数、螺纹旋合长度以及防松方式等因素对螺纹紧固件防松性能的影响，并通过横向振动试验验证了各因素对防松性能的影响程度，为防松螺母的合理选用提供指导。