刘学龙 袁海东 李景

（1.天津大学，天津300072；2.中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司，天津300300）

主题词：空气动力学 侧风 计算流体力学

1 前言

汽车在高速行驶过程中遇到侧风干扰时，在侧向气动力作用下，高速行驶的汽车很容易发生侧滑、横摆，甚至侧翻等失稳现象，进而影响行车安全。统计显示，每年发生的交通事故中有相当的比例是高速工况下汽车受环境风影响造成的，所以研究汽车侧风响应特性具有十分重要的意义。

目前，针对汽车侧风响应的研究，主要有道路试验、风洞试验和数值仿真3种手段[1]。风洞试验具有一定的局限性，无法直接考虑汽车在侧风作用下的侧滑横摆运动和该运动对汽车周围流场的影响。针对车辆侧风响应的仿真方法，目前有单向耦合和双向耦合方法[2]，其中单向耦合方法忽略了车辆姿态变化对气动载荷的影响，与车辆实际受力过程存在本质上的差异。

国外整车企业已针对其量产车型进行了大量侧风稳定性研究，有专门的侧风试验场，通过开展侧风对驾驶员及车辆操纵稳定性影响的研究，建立侧风响应的仿真和测试规范，并将该研究应用到车型开发中。我国目前没有专门的汽车侧风试验场，除部分高校进行过小规模简单汽车模型的仿真研究外，整车企业对量产车型的侧风稳定性研究几乎空白，测试场地和标准缺失。一些研究采用风压中心的概念简化气动载荷对侧风稳定性的影响，通过分析风压中心相对于质心位置的变化[3-4]，研究动力学模型响应的变化规律，并提出使侧风风压中心尽量靠后的措施[5-6]。……