В этой статье создается динамическая связь между моделированием CFD в Star-CCM + и управляемостью транспортного средства, а также моделями водителя в Matlab для моделирования реалистичного движения транспортного средства в его подвеске. Работа была частью Программы Jaguar Land Rover по моделированию инноваций (PSI) и Научно-исследовательского совета по инженерным и физическим наукам (EPSRC).
Модели
Для моделирования CFD использовалась CAD-геометрия типовой модели автомобиля DrivAer (рисунок 1). Это было разработано в Институте аэродинамики и механики жидкости в Техническом университете Мюнхена для упрощения аэродинамических исследований на автомобилях. DrivAer устраняет разрыв между очень упрощенными моделями, такими как кузова SAE или Ahmed, и очень сложными реальными транспортными средствами. Для того, чтобы быть репрезентативным для реальных применений, модель обработана в натуральную величину и содержит вращающиеся колеса. Модель состоит из около 20 миллионов шестигранных ячеек (Рисунок 2).
Картинная галерея
Картинная галерея с 6 картинками
Модель управления Matlab была разработана в Университете Лафборо для собственного университетского симулятора вождения Стюарта с платформой, которую можно перемещать с шестью степенями свободы. Это всеобъемлющая и реалистичная динамическая модель, которая включает в себя всю систему шасси и реакцию водителя. Когда автомобиль подвергается воздействию встречного ветра, резонансные частоты автомобиля могут вызывать реакцию водителя, ослабляя или усиливая движение автомобиля. Одной из целей исследования является выявление этих частот для повышения устойчивости автомобиля при боковом ветре.
Муфта Звезда-СКК + и Матлаб
Star-CCM + и Matlab могут быть связаны различными способами:
- В первом методе набор стационарных решений под различными углами рыскания вычисляется в Star-CCM +, а общая реакция на встречный ветер затем определяется посредством интерполяции. Эта реакция подается в модель Matlab. Это, вероятно, самый простой способ оценить реакцию встречного ветра.
- Второй вариант состоит в том, чтобы выполнить моделирование переходного CFD, которое приводит к переходному курсу сил, которые, в свою очередь, вводятся в модель обработки.
- Третий метод - это полная связь: аэродинамические данные из симуляции CFD отправляются в модель обработки, а взамен модель обработки предоставляет данные о положении для каждого временного шага (рисунок 3).
Первые два метода называются односторонним соединением: система не закрыта, данные из модели обработки, которая, безусловно, может повлиять на аэродинамику, не возвращаются в систему CFD. Было проведено много исследований обоих типов соединений, но использование двунаправленной замкнутой связи является довольно новым. Все еще необходимо определить, перевешивает ли слабое усилие одностороннего сцепления неточности, или необходимо ли полное сцепление для такого моделирования.
Моделирование CFD на системах HPC
В этом случае прямое соединение было установлено с использованием макроса Java, который соединяет Star-CCM + с Matlab и обеспечивает обмен данными в любой момент времени. Большим преимуществом этого решения является то, что моделирование CFD может выполняться в большой системе HPC, в то время как модель обработки Matlab работает на локальной машине. Это позволяет запускать часть симуляции на другой стороне земного шара и одновременно управлять моделью обработки на месте.
моделирование
Общий рабочий процесс обеспечивает большую производительность
моделирование
Как CFD снижает стоимость разработки промышленных вентиляторов
CFD
Благодаря моделированию CFD высокопроизводительные корабли идеально лежат на ветру
Содержание статьи:
- Страница 1: Моделирование реалистичной аэродинамики экономит время и деньги
- Страница 2: Построение окончательного моделирования: полный обгон
Следующая страница