[发明专利]一种方程式赛车的气动套件装置及其高效优化设计方法

权利要求书

1.一种方程式赛车的气动套件装置的优化设计方法，使用方程式赛车的气动套件装置，其特征在于，包括如下过程：

选定前翼和后翼的各个翼片的攻角、两个翼片间的相对水平位置和两个翼片间的相对垂直位置作为初级设计参数，并将所述初级设计参数的参数范围作为样本空间，然后进行数据处理得到一组第一设计参数，以所述第一设计参数在样本空间中建立初级设计参数与试验指标的关系，得到pareto解集，在所述pareto解集中的任一组设计参数均可为前翼和尾翼的单件优解；

以前翼的水平位置、垂直位置以及尾翼的水平位置和垂直位置为因素，以因素范围为水平数，确定试验指标，试验指标的总权矩阵满足：

ω^T＝(λ₁₁ λ₁₂...λ_1n λ₂₁ λ₂₂...λ_mn)；

式中，k_g为影响各试验指标的权矩阵，λ_mn为因素λ_m第n个水平的权重值，μ为试验指标的数量；

其中，权重值最大的一组因素为前翼和尾翼的安装位置；

其中，所述试验指标是通过正交试验确定；

所述影响各试验指标的权矩阵的表达式为：

k_g＝M_g·T_g·S_g；

k_g^T＝(k₁₁ k₁₂...k_mn)；

式中，M_g为试验指标矩阵，T_g为因素矩阵，S_g为极差矩阵，k_mn为因素λ_m的第n个水平对第g个指标影响的权重值；

其中，所述试验指标矩阵M_g、因素矩阵T_g、极差矩阵S_g分别为：

若试验指标越大越好，则令：

K_ij＝k_ij；

式中，K_ij为第i列第((i-1)n+j)项，k_ij为因素λ_i在第j个水平上的试验指标平均值，其中，i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,n；

若试验指标越小越好，则令：

所述因素矩阵和极差矩阵中的数分别满足：

式中，Ti为对角线上的第i项；

式中，s_i为某个因素λ_i的极差，为极差矩阵中某一列中的第i项；

所述方程式赛车的气动套件装置包括：

前翼，其设置在所述方程式赛车的前端；以及

尾翼，其设置在所述方程式赛车的后端上部；

其中，所述尾翼包括：

第一主翼，其与所述方程式赛车的后端相连接，且所述第一主翼平行于所述方程式赛车行进时的风力方向；

两个第一端板，其平行对称设置在所述第一主翼的两端；

第一襟翼，其垂直可活动的设置在所述两个第一端板之间，且设置在所述第一主翼的上部；

其中，所述第一襟翼与所述第一主翼之间有部分重叠和间隙，且所述第一襟翼宽度小于所述第一主翼的宽度；

第二襟翼，其垂直可活动的设置在所述两个第一端板之间，且所述第二襟翼设置在所述第一襟翼的上部；

其中，所述第二襟翼与所述第一襟翼之间有部分重叠和间隙，且所述第二襟翼宽度小于所述第一襟翼的宽度。

2.如权利要求1所述的方程式赛车的气动套件装置的优化设计方法，其特征在于，所述数据处理包括如下步骤：

步骤1、在所述样本空间中进行样本点的选择；

步骤2、将选择的样本点进行网格划分；

步骤3、将网格划分以后的其中一组样本点作为第一设计参数。