太阳能电动车车身设计及数值模拟

董静 苟春梅 孙华伟

新疆交通职业技术学院 新疆乌鲁木齐市 831401

注重太阳能电动车车身设计及数值模拟分析，有利于保持其车身良好的实践应用效果，促使太阳能电动车的应用价值得以提升，并增加其应用过程中的经济与社会效益。因此，需要结合太阳能电动车的实际情况及实践中的形势变化，给予其车身设计及数值模拟更多的关注，且将相应的研究工作落实到位，促使最终得到的太阳能电动车车身设计方案更具合理性，进而为其应用范围扩大打下坚实的基础。

1 重视太阳能电动车车身设计的价值所在

实践中为了使太阳能电动车车身设计工作得以顺利开展，并健全其设计方案，则需要对重视这类电动车车身设计的价值所在有所了解。具体表现为：（1）重视太阳能电动车车身设计，有利于提高这类电动车行驶中的能量转化效率，从而实现对太阳能的高效利用，促使这类电动车的应用范围能够逐渐扩大；（2）重视太阳能电动车车身设计，能够为其车身实践作用效果增强提供保障，促使太阳能电动车应用过程中有着良好的车身，并增加这类电动车应用中的经济效益；（3）重视太阳能电动车车身设计，能够为其市场份额的增加提供相应的支持，并丰富这类电动车设计方面的实践经验。

2 太阳能电动车车身设计

为了保持太阳能电动车应用过程中良好的车身状况，则需要考虑其有效设计，并落实好相应的设计工作，促使最终得到的车身设计方案有着良好的应用价值。实践中在进行太阳能电动车车身设计工作时，可从以下方面入手：

2.1 设计中所要考虑的要素

在太阳能电动车车身设计方案形成中，需要考虑相关的要素，避免影响这类设计方案的实践应用效果。具体的要素包括：（1）基于太阳能电动车的车身设计，需要设计人员能够根据与时俱进的发展要求，将丰富的实践经验、创新理念等融入到这类电动车车身设计中，促使其设计方案有着良好的适用性；（2）在太阳能电动车车身设计过程中需要设计人员能够保持良好的责任意识，并从设计成本经济性、设计方案可行性等方面入手，针对性的开展这类电动车的车身设计工作，从而得到理想的太阳能电动车车身设计方案；（3）若太阳能电动车车身设计中存在细节问题，则设计人员应及时处理，避免影响这类电动车行驶过程中的光电转化效率，从而实现对太阳能的高效利用，并保持该电动车良好的车身设计工况。

2.2 实践中的车身设计要求

太阳能电动车车身设计中应了解与之相关的设计要求，从而丰富其设计方案内容。其在实践中的车身设计要求包括：（1）控制好车身设计尺寸，并使其设计成本有着良好的经济性；（2）满足驾驶员的视野要求：驾驶员的眼睛离地距离不少于70cm；在正常驾驶状况下，驾驶员在不借助于任何外力的情况下，应保持良好的视线状况，并对太阳能车的整体结构进行合理的设计或改进，以使得驾驶员能够很容易地看清道路和交通情况；（3）通过对乘坐舒适性、经济实用性、光电转化效率等方面的考虑，且在空气动力学、能量采集等理论知识的配合作用下，逐渐完善这类电动车车身设计方案。同时，太阳能电动车车身设计中也应考虑安全性、车辆行驶平稳性等设计要求，促使其设计工作开展更加科学。

2.3 实践中的车身设计要点分析

（1）车身总体设计。基于太阳能电动车的车身设计，需要重视其总体设计，从而为其设计方案的形成提供参考依据。在这类电动车车身总体设计中，应做到：注重新工艺使用，并通过对抗冲击效果好、抗变形能力强、质量小、耐腐蚀性效果好等要素的考虑，加强玻璃钢这类材料使用；通过对机械工程学要素、人机工程学要素、流体力学要素和造型美学要素的综合考虑，确定有效的太阳能电动车车身总体设计方案，从而为其后期的设计工作开展提供科学指导。

（2）造型设计。通过对太阳能电动车车身设计要求的考虑，为了使良好的审美观及思想内容能够在高度的艺术技巧作用下可以在车身设计中表达出来，并保持这类电动车车身良好的设计效果，则需要落实好其造型设计工作。在此期间，应做到：以艺术方面的表现手法从造型动感、整体感、光学效果、色彩效果、特色性等方面入手，针对性的进行车身造型设计，确保太阳能电动车实践应用中的造型效果显著；太阳能电动车造型设计中设计人员应注重自身艺术思维意识的强化及表现手法的灵活使用，促使最终得到的造型设计方案能够达到这类电动车的车身设计要求。同时，需要在太阳能电动车车身造型设计中通过对空气动力学理论知识的合理使用，促使流线型化的车身能够应用于这类电动车，进而减少阻力对太阳能电动车行驶中的影响，保持其良好的车身造型设计效果。

（3）概念设计。太阳能电动车车身设计中通过对概念设计方式的合理使用，能够丰富其设计内容，并给予其设计方案不断完善相应的支持。在这类电动车车身设计中进行概念设计中，需要考虑车身在光电转化过程中所发挥的作用，进而将其概念设计工作落实到位，促使最终得到的太阳能电动车车身设计方案有着良好的应用价值，给予这类电动车实践应用中的功能完善科学保障。

3 太阳能电动车车身数值模拟

通过对太阳能电动车车身的有效设计，需要在数值模拟的作用下，对其设计效果进行科学评估，了解这类电动车车身空气动力学特性，进而为太阳能电动车应用价值的提升提供保障。实践中进行太阳能电动车数值模拟分析时，可从以下方面入手：

3.1 注重车身流动模拟模型的构建与使用

在对太阳能电动车车身空气动力学特性进行分析时，需要通过对与之相关的流动模拟模型的构建与使用，进而为车身数值模拟后续研究工作开展打下基础。实践中构建这类电动车车身的流动模拟模型时，应做到：（1）通过对牛顿流场速度、压力分布等要素的充分考虑，结合丰富的实践经验、专业理论知识等，在计算机室三维空间中构建出太阳能电动车车身流动模拟模型，确保该模型作用下的车身数值模拟分析有效性；（2）当太阳能电动车车身流动模拟模型构建完成后，则需要对该模型加以使用，从而得到实践中所需的车身数值模拟分析结果，进而为这类电动车车身日后优化设计工作开展提供参考信息。

3.2 车身相关的其它模型构建与使用

在太阳能电动车车身数值模拟分析中，也应注重其几何模型与物理模型的配合使用。具体表现为：（1）在计算机网络ANSYSICEM-CFD软件的支持下，通过对车身挡板、车轮处凸台等要素的考虑，构建出车身几何模型并加以使用；（2）车身物理模型构建过程中，需要结合实际情况，在计算机三维空间中对太阳能电动车行驶中受到的气流影响进行模拟分析，进而构建出其车身物理模型并加以使用；（3）当车身几何模型与物理模型构建完善后，为了发挥出数值模拟的应用优势，则需要进行计算网格划分，确保车身数值模拟结果准确性。在此期间，需要做到：注重ANSYSICEM-CFD软件的合理使用，确保车身数值模拟分析中的计算网格划分有效性；在软件界面中应导入建立好车身几何模型及物理模型，且有效的计算域中将多余的线删除，从而降低车身数值模拟分析中计算网格塌陷问题出现的概率。

3.3 车身数值模拟结果探讨

通过对ANSYSICEM-CFD这一网格划分软件的合理使用，可得到有效的太阳能电动车数值模拟结果。具体包括：（1）若太阳能电动车车身设计中的阻力系数考虑不充分，使其有所偏高，则会影响行车舒适度、安全状况等，需要落实好相应的车身优化设计工作；（2）在空气动力学、能量守恒定律等理论知识的配合作用下，若能设计出风阻小、动力性及经济性良好的车身，则能增强太阳能电动车实践应用效果，满足其科学开发要求。

4 结语

综上所述，在有效的车身设计及数值模拟的作用下，有利于保持太阳能电动车良好的应用工况，并为这类电动车日后的车身设计工作开展积累丰富的实践经验。因此，未来在开展太阳能电动车方面的研究工作时，需要给予其车身设计及数值模拟更多的关注，并对最终得到的设计方案的实践作用效果进行科学评估，从而满足太阳能电动车的长远发展要求。与此同时，应提升对数值模拟在太阳能电动车车身设计方面应用重要性的认知水平，促使其设计工作开展更具科学性。