【正文】 雖然這種設(shè)計(jì)會比水平式的尾翼產(chǎn)生更大的空氣拉力，但是在調(diào)節(jié)下壓力大小的方面卻較有彈性。舉個(gè)例子， AUDI TT 在推出時(shí)曾經(jīng)發(fā)生高速翻車的問題，當(dāng)時(shí)的事故調(diào)查報(bào)告指出 AUDI TT 的后軸在高速時(shí)浮升力過高，造成后輪抓著力太弱。雖然車體上下方的壓力差有可能只有一點(diǎn)點(diǎn)，但是由于車體上下的面積較大，微小的壓力差便會造成明顯的抓著力分別。如果在汽車行駛時(shí)，流過車體的氣流可以緊貼在車體輪廓之上，我們稱之為 ATTECHED 或者 LAMINAR（即所謂的流線型）。另外，汽車的燃料在燃燒推動機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)已經(jīng)消耗了一大部分動力，而當(dāng)汽車高速行使時(shí)，一部分動力也會被用做克服空氣的阻力。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展，使空氣動力學(xué)有了深刻而巨大的進(jìn)展。 ①理論研究遵循的一般原理是流動的基本定律，如質(zhì)量守恒定律、動量守恒定律、能量守恒定律、熱力學(xué)定律以及介質(zhì)的物理屬性和狀態(tài)方程等。內(nèi)流空氣動力學(xué)的研究方法與一般空氣動力學(xué)并無明顯的不同。這是由于分離渦從物面周期性發(fā)放時(shí)，物體受到周期變化的流體動力作用而發(fā)生的受迫振動，甚至導(dǎo)致共振或變形發(fā)散，使結(jié)構(gòu)破壞。此時(shí)， NS方程退化成了 Euler 方程（組），但是大大簡化了 CFD 的計(jì)算難度，現(xiàn)在對 Euler 方程（組）的求解已非常成熟，基本能滿足工程的最高精度的需要， NS 方程一般只是做為理論研究或是某 些特殊的情形下才需要做。外流指一般飛行器繞流和鈍體繞流，內(nèi)流主要指管道、進(jìn)氣道、發(fā)動機(jī)內(nèi)的流動。 研究空氣或其他氣體的運(yùn)動規(guī)律，空氣或其他氣體與飛行器或其他物體發(fā)生相對運(yùn)動時(shí)的相互作用 和伴隨發(fā)生的物理化學(xué)變化的學(xué)科。車身布置盡量緊湊合理，渾然一體，使得汽車在滿足舒適陛的前提下更加輕便化、流線型化。既成品的概念已經(jīng)成為過去。但人與人之間始終存在著許多不同。它不是對汽車的簡單裝飾，而是運(yùn)用藝術(shù)的手法、科學(xué)地表現(xiàn)汽車的功能、材料、工藝和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 汽車造型的目的是以美去吸引和打動觀者，使其產(chǎn)生擁有這種車的欲望。我們必須承認(rèn)，所謂清一色的平等只能夠創(chuàng)造出一種假象，而并不是真正滿足了每個(gè)人的需要。在不完全 否定工業(yè)大生產(chǎn)的前提下，現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體制將會做出靈活的調(diào)整。許多日系小型車 將這類設(shè)計(jì)概念發(fā)揮到了極致，比如以大空間著稱的日產(chǎn) TIIDA。流體力學(xué)的一個(gè)分支。專門 研究鈍體繞流的稱鈍體空氣動力學(xué)；專門研究內(nèi)流的稱內(nèi)流空氣動力學(xué)。隨著具體的實(shí)際情況，先輩們又對 EULER 做了諸如不可壓啊，無旋?。ㄊ顾俣扔袆荩?，小擾動啊等等假設(shè)，進(jìn)一步把 EULER 方程組簡化成針對具體情況的方程組或方程，比如 Laplace 方程，速勢方程，小擾動速勢方程等。 1940 年美國塔科馬懸索橋在自然風(fēng)作用下發(fā)生強(qiáng)烈振動而斷裂就是一例。 ③工業(yè)空氣動力學(xué)。但在不同速度范圍、流動特征，上述基本定律的表現(xiàn)形式（即控制方程）、求解的理論和方法有很大差異。 在理論研究方面，通過數(shù)值計(jì)算直接求解基本方程，逐漸形成了計(jì)算空氣動力學(xué)。所以，空氣動力學(xué)對于 汽車設(shè)計(jì) 的意義不僅僅在于改善汽車的操控性，同時(shí)也是降低油耗的一個(gè)竅門。而水滴的形狀就是現(xiàn)今我們所知 的最為流線的形狀了。一般而言，車尾更容易受到浮升力的影響，而車頭部分也會因此造成操控穩(wěn)定性的問題。而 TT 在設(shè)計(jì)時(shí)以風(fēng)格作為首要前提，在空氣動力學(xué)上有所犧牲。 WING 和SPOILER 的分別 尾翼和車尾擾流器的分別是后者與車尾連為一體，或者干脆就是車身整體設(shè)計(jì)的一部分。許多人都以為這新穎美麗的汽車尾翼是廠家為了好看才給轎車安裝的裝飾件。為了有效地 減少并克服汽車高速行駛時(shí)空氣阻力的影響，人們設(shè)計(jì)使用了汽車尾翼，其作用就是使空氣對汽車產(chǎn)生第四種作用力，即對地面的附著力，它能抵消一部分升力，控制汽車上浮，減小風(fēng)阻影響，使汽車能緊貼著道路行駛，從而提高行駛的穩(wěn)定性。而第一部使用前擾流器（俗 稱氣霸）的汽車應(yīng)該是大名鼎鼎的 FORD GT40。如果以后中國真正的擁有自己的汽車工業(yè)的話，那么中國的車廠也必須走這條道路。同時(shí)，所有汽車所有的氣霸，在降低氣流拉力方面都具有一定的作用。說到這里我們就應(yīng)該明白，加裝尾翼并不一定會增加 Cd 值！如果 加裝尾翼和尾擾流器后，車輛尾部氣流通過的流暢度增高，那么這輛車的Cd 值反而應(yīng)該降低。它們巨大的雙翼不但具用商業(yè)廣告牌的作用，同時(shí)還可以產(chǎn)生至關(guān)重要的「下壓力」。這正是汽車必須克服的問題。 通常所說的空氣動力學(xué)研究內(nèi)容是飛機(jī)，導(dǎo)彈等飛行器在名種飛行條件下 流場中氣體的速度、壓力和密度等參量的變化規(guī)律，飛行器所受的舉力和阻力等空氣動力及其變化規(guī)律，氣體介質(zhì)或氣體與飛行器之間所發(fā)生的物理化學(xué)變化以及傳熱傳質(zhì)規(guī)律等?；旧?，主流車廠在空氣動力學(xué)方面的研究在這 5 至 6 年里得到了迅猛的發(fā)展（原因很簡單，內(nèi)燃機(jī)的改進(jìn)在近十年步伐明顯放緩，要想改善汽車的動力表現(xiàn)只有從改善空氣動力學(xué)和提高動力傳輸效率兩方面入手）。半承載式車身的特點(diǎn)是車身與車架用螺釘連接、鉚接或焊接等方法剛性地連接。轎車車身和貨車駕駛室都沒有明顯的骨架，而是由外部覆蓋零件和內(nèi)部鈑件焊合而成的空間結(jié)構(gòu)。本屆北美車展，四款來自日本制造商的概念跑車，向我們展示了獨(dú)特的跑車設(shè)計(jì)理念。 車身設(shè)計(jì)的演變和發(fā)展 人們總習(xí)慣以藝術(shù)的 觀點(diǎn)欣賞汽車的外型，而汽車猶如一個(gè)個(gè)流動的精度建筑物游戈在道路上，優(yōu)美的車身往往給人留下難以忘懷的印象。 70 年代的能源危機(jī)使小巧玲戲的輕型轎車狠狠地賺了一筆，把曰本等推上了經(jīng)濟(jì)大國的地位。總之，汽車車身是設(shè)計(jì)師的語言和藝術(shù)品，也是設(shè)計(jì)水準(zhǔn)的最高檢驗(yàn)。由于有元法計(jì)算精確，計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際，早在 50 年代就開始應(yīng)用于飛機(jī)的設(shè)計(jì)，取得了很成功的經(jīng)驗(yàn)，后來很快推廣到汽車車身及零部件的設(shè)計(jì)中。 這里必須強(qiáng)調(diào)的是，在車身設(shè)計(jì)的全過程中，概念設(shè)計(jì)的作用十分重要，通過概念設(shè)計(jì)就基本上確定車身的結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)，直接影響后續(xù)設(shè)計(jì)的正確和周 期，減少重復(fù)設(shè)計(jì)，而且概念設(shè)計(jì)成本約占總設(shè)計(jì)成本的 70%，對整車成本構(gòu)成的比重較大。通過空氣動力學(xué)對各種造型的深入研究，以及更大功率更大直的風(fēng)洞出現(xiàn)和大量汽車模型的實(shí)驗(yàn)，一種更理想的楔型車身造型出現(xiàn)在汽車市場，也就是行話稱為 子彈頭 式的汽車。氣流造形的開發(fā)研究著重點(diǎn)是最優(yōu)化設(shè)計(jì)，大體上可分為兩方面的技術(shù)工作：一是氣動造形的局部最優(yōu)化設(shè)計(jì)，另一方面是氣動造形的整體最優(yōu)化設(shè)計(jì)。目前市場上悄然興起的車身改制業(yè)務(wù)，不就生動地體現(xiàn)人類對個(gè)性、對美學(xué)的執(zhí)著追求嗎？ 1999 年問世的凱迪拉克 EVOQ 依沃克概 念轎車，令人耳目一新為之振奮，這種別具一格的車身造型突破了轎車傳統(tǒng)的曲面和圓滑風(fēng)格，外表幾何圖形線條異常突出，交叉的平面干脆利落，輪廓線尖削凸起，體現(xiàn)出若隱若現(xiàn)的鉆石般品質(zhì)和雕刻型視覺，映射出現(xiàn)代型戰(zhàn)機(jī)的形影，滿足了現(xiàn)代青年人對品質(zhì)、速度、藝術(shù)和高科技的追求。當(dāng)前車身定制業(yè)務(wù)開展有較車車身的部分定制、全部定制及定制服務(wù)三種形式。而整體最優(yōu)化工作的任務(wù)則是根據(jù)高氣動穩(wěn)定性和低氣動阻力的流線型要求，最終完成實(shí)用化車型的整體布置。因?yàn)檐嚿碛幸粋€(gè)微微向下彎曲的尖形頭部，外 形又十分光滑流暢，使車身下部氣流會產(chǎn)生一個(gè)負(fù)升力，而車身上部沿車體輪廊的層狀氣流被理順得分明勻稱，而車尾的渦流則大為減少，造成車身表面氣體壓強(qiáng)分布較均衡，有助于解決氣動阻力與氣動升力的矛盾?？梢院敛豢鋸埖卣f，在與氣動阻力作斗爭過程中推動了汽車車身的進(jìn)步和開發(fā)。 在 FEM 設(shè)計(jì)過程中，轎車車身可按簡化結(jié)構(gòu)建模，如車身可按簡化結(jié)構(gòu)建模，如車身上可 A、 B 柱類件均是由若干個(gè)零部件圍成的承載結(jié)構(gòu)，可簡化為梁薄殼結(jié)構(gòu)單元；車頂蓋和地板等板狀支承結(jié)構(gòu)，可簡化為板殼結(jié)構(gòu)單元；它們靠一種稱之為彈性件來連結(jié)。 設(shè)計(jì)車身時(shí)，首先想到的是如何處理各神曲率不同的復(fù)雜空間曲面，涉及曲面的建模、編輯、裁剪及平滑連接過渡等問題。隨著電子技術(shù)的廣泛使用，結(jié)構(gòu)緊奏強(qiáng)度高的流線型轎車現(xiàn)已大量行駛在道路上。特別是汽車制造工業(yè)水淮的高低。 這幾款日系跑車都有很明顯的楔型側(cè)面、修長的車體具有良好的空氣動力學(xué)特征。與此相反，非承載式轎車 (長頭式貨車的情況亦相同 )的車身前部就較薄弱，其車前鈑制件通常不是焊接在車身殼體上，而是用螺釘相互連接起來并安裝在車架上。承載式車身的特點(diǎn)是汽車沒有車架，車身就作為發(fā)動機(jī)和底盤各總成的安裝基礎(chǔ)。所有我認(rèn)為，如果要改就