In English

Minskat luftmotstand på bilar genom automatisk formoptimering

Robin Ahmad ; Davis Bui ; Johan Idofsson ; Khalil Kenaan ; Mattias Nilsson ; Markus Yechouh
Göteborg : Chalmers tekniska högskola, 2017. Kandidatarbete / Institutionen för tillämpad mekanik, Chalmers tekniska högskola, ISSN 1654-4676; 2017:08, 2017.
[Examensarbete för kandidatexamen]

I dagslaget nns potential for att minska bransleforbrukningen hos personbilar genom att minska luftmotstandet som ett fordon maste overkomma. Traditionellt sett har vindtunnlar anvants vid berakning av luftmotstandskoe cienten (CD), men i takt med okad berakningskapacitet har datorsimuleringar blivit allt vanligare. Formoptimeringsmetoder bygger idag fortfarande till stor del pa manuellt arbete. Denna rapport syftar till att unders oka och utvardera automatiska formoptimeringsmetoder, med hjalp av den forenklade bilmodellen VRAK (Volvo Research car for Aerodynamic Knowledge), for att minska det manuella arbetet. De automatiska formoptimeringsmetoderna som har behandlats i projektet ar gradientbaserad optimering med adjointa falt och surrogatmodellering. Adjointmetoden implementerades och ytkanslighetsdata togs fram genom att losa adjointekvationerna. Deformationsnoder placerades i de omraden som ansags lampliga fran analys av ytkansligheten. Fyra deformationsfall testades dar tre av dessa resulterade i ett oforandrat CD. Valet av nodplaceringar paverkade hur geometrin deformerades. Adjointmetoden har visat sig vara en kanslig metod med avseende pa konvergens. Surrogatmodellering tillampades med hansyn taget till den adjointa ytkanslighetsdatan. Fyra modeller tranades och extrempunkter i vardera modell togs fram for att nna optimala luftmotstandskoecienter. Global optimering med surrogatmodeller har visat sig vara en robust formoptimeringsmetod som kan ta fram optimala kon gurationer med stora CD-andringar samtidigt som sma fel i prediktionerna fas. Optimalt erholls en minskning av luftmotst andskoecienten med 8,5 %. En mojlig framtida utveckling ar att koppla adjointmetoden och surrogatmodellering i en gemensam automatiserad formoptimeringsprocess.

Nyckelord: adjointmetoden, surrogatmodellering, ytkanslighet, VRAK, luftmotståndsoefficienten (CD).



Publikationen registrerades 2017-07-04. Den ändrades senast 2017-07-04

CPL ID: 250459

Detta är en tjänst från Chalmers bibliotek