技术特征：
1.一种基于数字孪生技术的汽车环境风洞模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：对汽车冷却和空调系统进行一维仿真建模；s2：建立汽车环境风洞及其附属设施设备以及汽车的cad模型；s3：通过cad模型进行cfd仿真计算，从而获得汽车环境风洞cfd仿真模型；s4：通过一维与三维联合仿真求解方法对一维仿真模型与cfd仿真模型进行联合仿真计算，从而得到汽车环境风洞数字孪生仿真模型；s5：对汽车实车在环境风洞运行过程中的试验数据和汽车环境风洞数字孪生仿真模型的虚拟仿真数据进行采集，将采集到的数据存入对应的存储数据库中；s6：通过云计算平台对试验数据、仿真数据以及二者之间的差异进行分析，根据分析结果对汽车环境风洞数字孪生仿真模型进行标定和优化，从而更新汽车环境风洞数字孪生仿真模型和仿真边界条件，实现汽车在环境风洞内的整车热气动性能预测。2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的汽车环境风洞模拟方法，其特征在于：步骤s3利用的通过cad模型进行汽车环境风洞cfd仿真计算步骤如下：s31：将cad模型包括的全部区域设定为计算区域，对计算区域进行cfd网格划分；s32：设置汽车环境风洞cad模型、汽车cad模型以及环境风洞内相关附属设备模型中部件的材料物理属性参数及仿真环境条件；s33：根据材料物理属性参数及仿真环境条件对划分的所有cfd网格中的计算域进行cfd仿真计算，从而获得汽车环境风洞cfd仿真模型。3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的汽车环境风洞模拟方法，其特征在于：步骤s1利用的一维仿真建模包括对汽车冷却系统和空调系统的一维仿真建模；冷却系统一维仿真结果包括冷却系统内部的冷却液温度、流量、换热量，空调系统一维仿真结果包括空调系统的热负荷、冷凝器的换热量。4.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生技术的汽车环境风洞仿真方法，其特征在于：步骤s31所述的cfd网格划分根据汽车环境风洞内空气流动和换热特性对不同的计算区域进行差异化网格划分。5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生技术的汽车环境风洞仿真方法，其特征在于：差异化网格划分是对汽车的相应位置增加网格的密度，减小网格的尺寸，汽车的相应位置包括汽车车身周围、进气格栅、风扇、换热器、机舱、底盘；距离车身表面距离越远的地方逐渐减小网格的密度，增大网格的尺寸；风扇以及贴近转毂和地面的区域采用动网格技术进行网格划分。6.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的汽车环境风洞仿真方法，其特征在于：步骤s32所述的部件包括环境风洞的舱体、阳光模拟设备、转毂、试验汽车及附属设施和设备；汽车cad模型包括汽车车身总成、底盘系统、动力系统、电气系统、冷却和空调系统；部件的材料物理属性包括材料密度、比热容、导热系数；仿真环境条件包括但不限于环境风洞喷口的风速和温度、环境风洞出口的压力、阳光照射强度、汽车冷却和空调系统的热负荷、汽车关键部件表面的温度。7.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的汽车环境风洞仿真方法，其特征在于：步骤s1利用的cfd仿真计算包括对环境风洞内空气与汽车车身、底盘系统、动力系统、电
气系统、冷却和空调系统的三维流动与传热仿真计算；cfd仿真计算结果包括汽车在环境风洞内的流场和温度场的三维空间显示以及汽车车身、底盘系统、动力系统、电气系统、冷却和空调系统部件表面的风速、空气温度、压力分布和散热量。
技术总结
本发明提供了一种基于数字孪生技术的汽车环境风洞模拟方法，包括以下步骤：S1：对汽车冷却和空调系统进行一维仿真建模；S2：建立环境风洞、汽车以及附属设施设备的CAD模型；S3：通过对CAD模型进行网格划分及加载计算边界，从而获得汽车环境风洞CFD仿真模型；S4：通过一维与三维联合仿真求解方法对一维仿真模型与CFD仿真模型进行联合仿真计算，从而得到汽车环境风洞数字孪生仿真模型；S5：对试验数据和虚拟仿真数据进行采集并存入数据库中；S6：通过云计算平台对试验数据、仿真数据以及二者之间的差异进行分析，从而更新仿真模型。本发明所述的一种基于数字孪生技术的汽车环境风洞模拟方法解决了现有汽车环境风洞建设周期长、试验成本高等问题。试验成本高等问题。试验成本高等问题。
技术研发人员：许翔 牟连嵩 王丹 陈皓 王远 徐俊芳 伊虎城 汪琳琳 于镒隆
受保护的技术使用者：中汽研（常州）汽车工程研究院有限公司
技术研发日：2021.07.01
技术公布日：2021/11/9