Khí động học trên xe được đặc trưng bởi các véc tơ lực và mô men tác dụng lên trọng tâm của thân xe. Mỗi vector được cấu thành bởi 3 thành phần lực theo phương X, Y, Z song song với hệ quy chiếu trên xe. Mỗi lực thành phần có giá trị bằng tích của hai hệ số không thứ nguyên C1, C2 với tiết diện mặt tác động A và áp lực khí động Q F = C1*C2*A*Q Trong đó Q có giá trị Q = 𝜌𝑉 2 2
V là vận tốc của khí động, 𝜌 là mật độ của dòng khí động, thông thường mật độ của dòng khí động có giá trị 1,26 kg/m3.
Các hệ số C1, C2 khác với 3 phương của lực. Nó là một hàm khí động của góc trượt β và hàm của độ cao trọng tâm Z với góc pitch θ. Các hệ số này có thể khai báo dưới dạng bảng phụ thuộc với các biến β, Z, θ.
Có ba mô men khí động tác động lên trọng tâm của xe. Giá trị này phụ thuộc vào điểm đặt của lực khí động.
Giá trị của mô men khí động được xác định M = C1*C2*A*L*Q
Trong casim có 6 lực và mô men được miêu tả trong bảng 1. Trị số các lực và mô men này phụ thuộc vào các hệ số C1, C2
50
Ngoài các trị số đặc trưng cho lực, mô men tác dụng lên xe, carsim còn hỗ trợ khai báo cường độ và chiều của gió. Ở đây cần chú ý khi khai báo sử dụng mật độ dòng khí động 𝜌, do 𝜌 được dùng để mô tả cho cả dòng khí động và gió nhưng trong thư viện của carsim hai giá trị này khác nhau. Do vậy người dùng khảo sát khí động và gió trên cùng mô hình sẽ xảy ra lỗi trong quá trình chạy mô hình.
Màn hình chính của khảo sát khí động được trình bày trên hình 2.13
Hình 2. 13: Màn hình chính khi khảo sát khí động
Khi tiến hành khảo sát sự tác động của khí động học lên xe cần khai báo tọa độ trọng tâm của xe, diện tích mặt cắt chính diện của xe khi tiếp nhận dòng khí động A và khối lượng riêng dòng khí động. Các hệ số khí động là khác nhau đối với từng phân khúc xe. Trên hình 2.14 thể hiện sự thay đổi của hằng số khí động CFx đối với dòng xe sedan và dòng SUV.
51
Hình 2. 14: Hệ số lực cản khí động đối với dòng xe Sedan và SUV
Các hệ số khí động này là hàm của góc trượt khí động β – được định nghĩa là góc hợp giữa phương tác dụng của dòng khí động với trục dọc (0x) của xe. Do vậy mà trong quá trình khảo sát, người dùng cần chú ý khai báo các thông số yêu cầu một cách chính xác để kết quả sát với thực tế.
52
CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT KHÍ ĐỘNG HỌC SỬ DỤNG CARSIM