应用计算流体力学(CFD)中的动网格技术,模拟由于流域边界运动引起的模型运动状态随某一变量变化的流动情况,结合新版公路工程建设标准,对在一级公路和三级公路上的迎面会车过程进行瞬态气动特性仿真研究,根据仿真结果分析速度和间距对汽车稳定性的影响.结果表明:不同间距、不同速度的会车侧向力呈现不稳定波动的变化曲线,并伴有极值出现,侧向力负向最大值出现在两车头平齐时,正向最大值出现在两车身平行时.此仿真结论与在道路行驶过程中的真实会车情况相吻合,可为道路建设和行车安全提供参考.

为解决超车过程中的行车稳定性和安全性问题,应用计算流体力学(CFD)中的动网格技术对瞬态超车过程进行空气动力学数值模拟,并对不同纵向位置、不同速度、不同间距下的超车过程进行气动特性分析研究,分析纵向位置、速度和间距对汽车稳定性和安全性的影响。结果表明,当行车间距和速度发生变化时,超车侧向力有着不稳定波动的变化曲线;侧向力和侧倾力矩在超车时会发生正负变化,同时伴有极值出现,侧向力第一次正向最大值出现在主超车刚好到达被超车的尾部时,负向最大值出现在主超车和被超车车头平齐时,第二次正向最大值出现在主超车刚好离开被超车时;主超车侧倾力矩正向最大值出现在主超车刚好到达被超车的尾部时,而被超车侧倾力矩正向最大值出现在主超车到达被超车中部时,两车侧倾力矩负向最大值都出现在主超车超过被超车半个车身...

采用网格变形和局部网格重构的动网格技术对超车过程进行二维瞬态模拟,并记录不同超车位置处的模拟数据.研究结果表明:相对超车速度增加,两车侧向力均增大;超车间距增大,两车侧向力均减小;主超车长度增加,主超车侧向力增大,被超车侧向力减小;主超车宽度增加,主超车侧向力减小,被超车侧向力增大;在设计汽车时,选择合理的车身长度与宽度能够降低车辆在复杂工况下的侧向力,提高气动稳定性.超速超车使两车侧向力变化更加剧烈,车辆的操纵稳定性有被破坏的倾向,对公共交通安全有潜在危害.在实际超车时,驾驶人员降速并适当增加超车距离,可以确保安全超车,这对于交通安全系统的发展有一定指导意义.