[发明专利]用于在一组数据点中识别物理性质的缓慢瞬态变化和/或局部空间变化的方法

说明书

用于在一组数据点中识别车辆相关的物理性质的流体动力学条件中的缓慢瞬态变化和/或局部空间变化的方法，该方法包括以下步骤：A)获得(10)与车身表面相关的第一组数据点(t_s)，其中第一组数据点基于测量值或模拟数据，其中所述数据点中的每一个至少与以下信息相关联：i)时间点，ii)车身表面至少两个维度上的位置，以及iii)表达测量或模拟的流体动力学物理性质的值，其中物理性质是流体的压力、流体混合物的压力、表面与流动的流体或流体混合物之间的摩擦、或温度，其中每个位置的数据点以采样时间步长(Δt_s)在时间上分离，其中第一组数据点表达总时间段(t_tot)；B)为分布在总时间段(t_tot)上的第一组数据点的至少一部分，计算(20)物理性质的表达的时间滤波值，其中时间滤波值基于在覆盖多个数据点的有效滤波时间段(Δt_f)中获得的相同位置的物理性质的表达的多个值，其中，有效滤波时间段(Δt_f)与执行计算的数据点(t_s)具有一定的时间关系，其中有效滤波时间段(Δt_f)比平均采样时间步长长得多，而比总时间段(t_tot)短得多；C)将物理性质的表达的所计算的时间滤波值的至少一部分与第一组数据点中对应数据点的时间点和位置相结合(30)，以获得第二组数据点，其中表达物理性质的各个值是时间滤波值；以及D)按时间顺序分析(40)在总时间段(t_tot)的至少一部分上的第二组数据点。

技术领域

本发明涉及一种用于在一组数据点中识别物理性质的缓慢瞬态变化和/或局部空间变化的方法。具体而言，本发明涉及对于难以在风洞中模拟的车辆相关的流体动力学和空气动力学条件的模拟。本发明还涉及与这种方法相关的一种数据处理系统、一种计算机程序产品和一种计算机可读介质。

背景技术

在汽车和其他车辆的开发中，计算机模拟模型、原型车辆、车辆模型和风洞试验的使用是用于建立流体动力学特性和空气动力学特性的重要工具，诸如根据各种流体动力学和空气动力学现象的实验研究降低空气阻力和风噪声。

在开发新的车辆模型时，瞬态风对车辆的影响是一个关键设计因素。例如，侧风稳定性可能会影响车辆的转向性能和乘坐舒适性。如果车辆具有在受到突然的风的变化或瞬态风况的影响时受到较低的转向影响的较高的稳定性，则车辆对外部风的干扰的敏感度较低，这是一种理想的特性。对外部风的干扰的低灵敏度提供令人感觉安全自信的车辆构造。侧风稳定性可能是流体动力条件、车辆动力学和来自驾驶员的影响之间复杂的非定常相互作用的结果。

车辆的侧风稳定性主要与乘客的舒适性有关，但在极端天气条件下则可能是一个安全问题。如上所述，侧风稳定性影响驾驶员对车辆安全的感知，尤其是在高速行驶时。具有高侧风灵敏度的车辆通常需要驾驶员进行更多的驾驶操作，因而可能会引起对车辆设计的稳定性和安全性的担忧。

术语侧风稳定性描述了在具有横向速度分量的气流条件下车辆的行为。如今，车辆变得越来越轻，车辆重量的减轻增加了流体动力学载荷相对于车辆惯性的比率。因此，转向更为流线型并更轻的汽车很可能会对驾驶稳定性产生负面影响，从而影响车辆驾驶员的乘客所感知到的安全性和舒适性。

然而，一些流体动力学条件通常很难在风洞中模拟，诸如相对风向突然发生变化的瞬态风况，因为人工风的方向和相对于人工风的方向的车辆位置(车辆角度)都无法足够快地改变/转向。这种突然的风向变化是可能发生的，例如当车辆行驶过靠近道路的大型建筑物或一些树木的末端时，车辆将暴露在侧风中，这种侧风相对于因车辆向前运动而产生的直接朝向车辆前部的“风”而言是不可忽略的。

当车辆受到来自其他车辆的气流影响时，可能会进一步出现类似的流体动力学条件和瞬态风况。由于需要处理非常多的数据，这些流体动力学条件也很难在使用传感器的实际车辆的试验中模拟或者在传统的计算机模拟中进行模拟。