1. 研究目的与意义（文献综述）
70年代以来，cfd模拟开始解决实际工程中的问题，早期的cfd软件开始进入市场，之后随着计算机性能的发展而迅速进步，目前cfd主要应用在动力、航空航天、机械、土木、环境等领域。而多年来关于汽车空气动力学的研究都依赖于风洞测试，汽车cfd主要关注的是湍流的模拟，现在已经需要模拟出雷诺数达106左右的湍流。对于汽车的空气动力学优化通常是针对汽车后部的几何细节进行优化[1]。传统的方法是凭经验对模型进行修改再进行cfd模拟，这样做十分耗时。出于节省综合成本的考虑，采用代理模型，结合参数化设计方法，可以将优化的过程大大加快，同时不降低结果的精确性。空气动力学优化需满足几大要求，其精度应足够高，过程要做到全自动化，周期耗时要足够短，并且其优化的方法应正确考虑造型与整车的差异[2]。这样的优化过程才能适应汽车业的要求。汽车外形对于空气动力学的影响主要集中在尾部的造型上，主流的外形设计思想是采用整体最优化的方法，从一个理想的低阻形体出发，逐渐添加各个造型细节和附件，使其成为完整的整车模型，在这个过程中对于各局部的设计参数至关重要，通过对外形设计和局部的气动附件进行合适的优化可以大大改善空气动力学性能，使整车燃油经济性提高，同时也可以增强高速稳定性，提高安全性[4][6]。
奇瑞汽车的张辉香对几种代理模型的优化效果和适应性进行了研究，结果为rbf径向基函数模型计算周期最短，精度和最优解最好，而kriging模型和多项式模型都存在不足[3]。湖南大学的容江磊以跑车尾翼横截面的控制点左边作为设计参数进行优化，采用nsga-Ⅱ算法，通过kriging代理模型建立近似面，优化后模型阻力减小了2.35%，升力减小了25.93%，结果显著[4]。首尔国立大学的k.s.song对yf sonata轿车使用ann人工神经网络算法进行优化，重在改善其尾部的局部细节[11]。湖南大学的xiaolong yang对卡车使用的气动附件进行了减阻优化，选定了导流罩的几个设计参数作为变量进行优化，使得各附件的减阻效应最大化[12]。总而言之代理模型已经作为一种常用方法应用在汽车的造型优化设计上，较常用的就有kriging模型和rbf模型等。通过使用合适的代理模型和优化算法可以达到很好的效果。
2. 研究的基本内容与方案
研究内容：通过代理模型对某轿车的三维模型进行气动阻力优化设计。
技术路线：构建轿车的原始三维模型，对其外流场进行仿真，选取设计变量构建样本点空间并对所有的样本点空间进行仿真分析，构建代理模型，之后使用遗传算法进行自动寻优，找出样本空间中最佳的设计组合，得到最小的目标值，最后进行仿真验证。
3. 研究计划与安排
1（7学期第20周） 确定毕业设计题目、毕业设计任务书(相关参数)、校内资料收集
2（8学期第1周） 方案构思、文献检索、完成开题报告
3～4（8学期第2-3周） 外文翻译、资料再收集
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 刘海波,辛舟,冯国庆,宋西华,张德鹏. 基于cfd的运动型多功能车气动特性分析[j]. 机械制造,2013,06:19-20.
[2] 郭建成. 基于cfd的汽车气动力高精度计算及优化[d]. 湖南大学,2012.
