目前能源短缺、环境污染以及温室效应是世界共同面临的挑战，当今世界的主题是绿色环保。作为污染排放源大头的汽车也在大力发展绿色环保技术。货车在目前不断高速发展的电商经济中占有重要的地位，交通设施的完善及公路交通状况的提高使得货车的车速有所提高。而空气阻力是汽车在行驶中所受的阻力的重要组成部分，汽车在高速行驶时所受空气阻力与速度的平方成正比，货车车速的提高使得气动阻力大幅增加，从而引起的耗油量也大幅度增加。

随着我国物流运输业的快速发展，很多货物不再使用普通的挡板船式货车运输，中重封闭式厢式货车在运输车辆中的比重不断上升。由于厢式货车的厢体高于驾驶室较多，而且迎风面积较大，使得厢式货车的气动性能较差，气动阻力较大。提升厢式货车的生产效率、降低燃料消耗、改善使用性能的重要措施之一是加装导流罩，导流罩能将气流导向较高处流动，能减少空气涡流，提高汽车地生产效率及燃油经济性，同时降低汽车污染及噪声。

导流罩的节能减排效果与其使用的材料以及外形结构密切相关。近年来，随着现代科技的发展，新型复合材料得以应用于汽车制造中。在同等质量下复合材料具有更高的刚度和强度复合材料制造的零部件能减轻质量。轻量化也是目前车辆领域的重要发展方向之一，能有效提高车辆经济效益。本文拟采用复合材料制造汽车驾驶室导流罩，通过有限元方法对汽车驾驶室导流罩进行优化，降低重量，提高强度，实现更高的减阻效果，提高燃油经济性。

2. 研究的基本内容与方案

研究目的

本文旨在通过有限元方法从刚度、强度、运动方面对复合材料汽车驾驶室导流罩进行设计，提高减阻效果。文章采用新型复合材料作为汽车驾驶室导流罩的制造材料，以期实现更低的重量，更高的轻度，提高导流罩减阻效果。通过有限元方法对导流罩进行刚度、强度、模态分析，以验证该导流罩是否满足各项性能

要求。

国内外研究现状

对于导流罩的设计，国内外的相关研究很多。

早在1994年，国内的李伟^[1]等人就展开了厢式货车加装导流罩的研究，研究结果表明在驾驶室上加装的导流罩减阻效果明显，减阻效果可达10%。王牧^[2]针对某重型货车的导流罩造型以降低阻力应用了CFD方法进行分析，并进行了造型优化。张英朝^[3]等人根据某商用车驾驶室的形状特性，设计了多款导流罩，并安装在车辆上进行了整车空气动力特性数据模拟，总结了其气动特性规律。胡勇^[4]通过有限元方法对某型厢式货车导流罩的震动强度、模态及气动阻力进行了分析，验证了导流罩的性能。于兴泗^[5]对某厢式货车的外部流场进行了数值模拟，并进行了更新改进。Martini Helena^[6]等对不同的减阻装置利用CFD进行了研究，研究表明能有效减少行驶阻力。Yukun Liu^[7]等用数值模拟的方法对四种不同形状的导流罩进行了研究，分析了导流罩对驾驶室及车辆流场的影响，最多可以减少14%的气动阻力。Chul-Ho Kim^[8]对不同的驾驶室导流罩进行了数值模拟分析，结果表明在80km/h车速下，可以减少超过10%的气动阻力。岳磊^[9]等对导流罩造型设计进行了研究，匹配优化后的导流罩能降低8%的Cd值。马金英^[10]等基于正交试验方法对导流罩进行设计优化，合理优化设计后的导流罩能带来11.5%的阻力降低。