いわき明星大学

科学技術学部 システムデザイン工学科４年 林 竜生

 　自動車の走行時に車体にかかる空気抵抗，横力，揚力，揺れモーメントは燃費や安全性に深くかかわってくる．その影響要素の比率は，自動車ボディの形状抵抗が60%となっている．本研究では，自動車の燃費および走行安全性を向上させるために，FEM解析ソフトおよびNC加工で作製したカーボディ模型と小型可視化風洞実験装置を用いて，カーボディ周りの気流のシミュレーションおよび考察を行い，カーボディ形状の設計を評価する．
 　まず，図1のように，マシニングセンタで製作したカーボディ模型のデジタル画像をCADソフト（HyperCAD）に読み込ませ，Bスプラインで境界線を描き，そのIGESデータをFEM解析ソフト（ANSYS）に転送して，図2のようにカーボディ周りの領域とそのメッシュを作成した．境界条件として，カーボディ前方のAB位置に流速40m/s，カーボディおよび台座の表面AEFGHDに流速0m/s，カーボディ後方のCD位置に相対気圧0Paに設定した．また，空気の物性値を入力した．計算したカーボディ周りの気流ベクトルおよび圧力分布を図3および図４に示す．さらに，FEMモデルを確かめるために，図5に示す小型可視化風洞実験装置でカーボディ模型周りの流れをハイスピードカメラで観察し，FEMの計算結果と比較した．今後の課題として，カラフルなスモークを風洞装置に流して，カーボディ周りの気流をより良く可視化する．

図１　カーボディ模型の境界線	図２ 　FEMモデル
図３　流速ベクトル
図4　圧力分布	図5　小型可視化風洞実験装置