为减少汽车气动阻力,改善阶背车尾部气动造型,探究了阶背车尾部结构对汽车气动特性的影响。采用Star-ccm+软件对阶背车MIRA模型的尾流场进行数值仿真,分析影响尾流场的关键车尾结构,确定了以车顶、后窗、侧窗、后备箱、底部上翘及尾部端面6个尾部结构为研究对象,探究了这些结构对气动特性的影响规律。从车尾整体角度设计车尾结构正交优化试验,进行各结构间相互影响下的车尾气动结构优化分析。结果表明尾部上翘角、后窗倾角与车顶倾角是车尾气动结构设计与优化的关键;正交优化后的阶背车尾部结构,使气动阻尼系数减小14.4%。这说明,该结构设计改善了汽车尾流场。

为解决汽车保险杠吸能效率低、自适应差等问题,针对磁流变液响应快、易于控制等特点,提出了一种磁流变(MR)缓冲器结构。考虑碰撞过程中磁流变缓冲器内部压差影响,构建了磁流变缓冲器动力学模型;基于该动力学模型,建立了含磁流变缓冲装置的整车有限元模型,运用LS-DYNA进行碰撞吸能仿真试验。结果显示:相对传统吸能式保险杠,装有磁流变缓冲吸能装置的整车变形量减少36%;碰撞力峰值左右侧B柱加速度峰值明显减小;前围板最大侵入值减少47.3 mm。这表明磁流变缓冲装置可有效降低汽车碰撞对人员的伤害,提高汽车被动安全性。