Minskat luftmotstånd på bilar genom automatisk formoptimering

Examensarbete för kandidatexamen

Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.12380/250459
Download file(s):
File Description SizeFormat 
250459.pdfFulltext6.28 MBAdobe PDFView/Open
Type: Examensarbete för kandidatexamen
Bachelor Thesis
Title: Minskat luftmotstånd på bilar genom automatisk formoptimering
Authors: Ahmad, Robin
Bui, Davis
Idofsson, Johan
Kenaan, Khalil
Nilsson, Mattias
Yechouh, Markus
Abstract: I dagsläget finns potential för att minska bränsleförbrukningen hos personbilar genom att minska luftmotståndet som ett fordon måste överkomma. Traditionellt sett har vindtunnlar använts vid beräkning av luftmotståndskoefficienten (CD), men i takt med ökad beräkningskapacitet har datorsimuleringar blivit allt vanligare. Formoptimeringsmetoder bygger idag fortfarande till stor del på manuellt arbete. Denna rapport syftar till att undersöka och utvärdera automatiska formoptimeringsmetoder, med hjälp av den förenklade bilmodellen VRAK (Volvo Research car for Aerodynamic Knowledge), för att minska det manuella arbetet. De automatiska formoptimeringsmetoderna som har behandlats i projektet är gradientbaserad optimering med adjointa fält och surrogatmodellering. Adjointmetoden implementerades och ytkänslighetsdata togs fram genom att lösa adjointekvationerna. Deformationsnoder placerades i de områden som ansågs lämpliga från analys av ytkänsligheten. Fyra deformationsfall testades där tre av dessa resulterade i ett oförändrat CD. Valet av nodplaceringar påverkade hur geometrin deformerades. Adjointmetoden har visat sig vara en känslig metod med avseende på konvergens. Surrogatmodellering tillämpades med hänsyn taget till den adjointa ytkänslighetsdatan. Fyra modeller tränades och extrempunkter i vardera modell togs fram för att finna optimala luftmotståndskoefficienter. Global optimering med surrogatmodeller har visat sig vara en robust formoptimeringsmetod som kan ta fram optimala konfigurationer med stora CD-ändringar samtidigt som små fel i prediktionerna filas. Optimalt erhölls en minskning av luftmotståndskoefficienten med 8,5 %. En möjlig framtida utveckling är att koppla adjointmetoden och surrogatmodellering i en gemensam automatiserad formoptimeringsprocess.
Keywords: Strömningsmekanik och akustik;Grundläggande vetenskaper;Hållbar utveckling;Transport;Fluid Mechanics and Acoustics;Basic Sciences;Sustainable Development;Transport
Issue Date: 2017
Publisher: Chalmers tekniska högskola / Institutionen för tillämpad mekanik
Chalmers University of Technology / Department of Applied Mechanics
Series/Report no.: Kandidatarbete / Institutionen för tillämpad mekanik, Chalmers tekniska högskola : 2017:08
URI: https://hdl.handle.net/20.500.12380/250459
Collection:Examensarbeten för kandidatexamen // Bachelor Theses



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.