據(jù)外媒報(bào)道，美國萊斯大學(xué)（Rice University）和東京早稻田大學(xué)（Waseda University）的流體動(dòng)力學(xué)專家開發(fā)出計(jì)算機(jī)仿真方法，可以準(zhǔn)確地模擬移動(dòng)的汽車，甚至是滾動(dòng)輪胎周圍的氣流。

圖片來源：萊斯大學(xué)

       萊斯大學(xué)James F. Barbour學(xué)院機(jī)械工程Tayfun Tezduyar實(shí)驗(yàn)室助理研究員Takashi Kuraishi以及早稻田大學(xué)教授和萊斯大學(xué)兼職教授Kenji Takizawa的學(xué)生聯(lián)合制作視頻，以呈現(xiàn)研究結(jié)果。

       該視頻還展示了NURBS曲面到體積引導(dǎo)網(wǎng)格生成方法的功效，該方法由Tezduyar和Takizawa共同領(lǐng)導(dǎo)的高級(jí)流動(dòng)模擬和建模團(tuán)隊(duì)開發(fā)，用于模擬復(fù)雜幾何對(duì)象周圍和通過的流動(dòng)動(dòng)力學(xué)。NURBS是Non-Uniform Rational Basis Splines的縮寫，是一種數(shù)學(xué)技術(shù)，可描述3D形狀并提供有關(guān)此類形狀的流體和結(jié)構(gòu)力學(xué)問題的計(jì)算分析。

       Tezduyar表示：“我們正在處理接近實(shí)際汽車和輪胎的幾何形狀?！盞uraishi表示：“了解汽車及其輪胎周圍的氣流行為將有助于更好地了解它們的空氣動(dòng)力學(xué)性能。這種復(fù)雜的仿真對(duì)于在設(shè)計(jì)和性能評(píng)估中提供現(xiàn)實(shí)的解決方案和可靠的答案非常重要。”

       在一個(gè)行駛中的汽車模型中，使用NURBS進(jìn)行的計(jì)算流分析以大約110萬個(gè)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，而這只是常規(guī)方法中使用數(shù)量的一小部分，且可保持準(zhǔn)確性。Tezduyar稱這可以降低計(jì)算成本。

       Tezduyar表示：“我們?cè)谄嚭洼喬ブ車幸粋€(gè)3D網(wǎng)格，在輪胎表面附近有更多的點(diǎn)，以便在更重要的地方獲得更高的精度。當(dāng)輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)，這些點(diǎn)和元素也隨之旋轉(zhuǎn)，但問題是隨著輪胎旋轉(zhuǎn)，輪胎下方移動(dòng)的元素會(huì)塌陷，而其他方法無法處理該問題。而我們的方法可以做到，而且關(guān)鍵是可獲得準(zhǔn)確的仿真?！?/p>

       Tezduyar表示研究團(tuán)隊(duì)希望與科學(xué)家和工業(yè)界合作，對(duì)包括輪胎和車輛在內(nèi)的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行建模。

       Tezduyar表示：“輪胎制造商在投資生成原型前進(jìn)行此類仿真將非常有益，因?yàn)樵摲抡婵梢蕴峁┯嘘P(guān)輪胎周圍空氣動(dòng)力學(xué)的全面而詳細(xì)的數(shù)值數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)很難以其他方式獲得?！?/p>