Formula Student SC19 全新前翼和侧箱空气动力学套件

本项目记录了SC19赛车全新空气动力学套件的设计和开发过程，该套件适用于自动驾驶。工作重点在于前翼、侧箱和辅助空气动力学装置，用更高效、更易于控制的流场结构取代了之前的配置。升级工作首先是对原有赛车CAD模型进行全面重建，这需要重新组织零件、修正几何形状并恢复表面质量，之后才能开发新的空气动力学翼面。随后，从零开始重新建模了新的前翼，采用多单元布局，尺寸经过优化，以增加可用平面面积并改善地面效应下的环流。在吸气区添加了小型涡流控制装置，以改善转向角和车身高度变化下的边界层性能。端板和底板的几何形状也进行了修改，以更好地控制车轮尾流，并引导气流流向底盘和侧箱。中央部分的几何形状保持简洁，以减少对冷却进气口的干扰。为了控制前翼产生的上洗气流并稳定轮胎尾流区域，并改善流向侧箱和尾翼的下游气流，还集成了额外的3D打印须状结构。侧箱保持了原始设计的整体形状，但后缘和端板进行了调整。

重新设计了相关区域，以加强底板边缘涡流密封并减少流入扩散器入口的横向气流。这些改变在偏航时产生更稳定的流场，并降低局部诱导阻力。总体而言，该组合方案在阻力损失适中的情况下增加了前轴下压力，从而实现了更有利的空气动力学平衡，并提高了运行条件下的性能。开发工作依赖于参数化曲面、迭代CAD细化以及深入的CFD分析，以评估局部变化（压力分布、端板载荷）和流向底板的整体流动状况。内部结构布局、连接策略和复合材料叠层顺序等考虑因素也通过初步的有限元分析进行了评估，以验证刚度、载荷路径和可制造性。这项工作是我在Squadra Corse DRIVERLESS底盘和空气动力学部门工作期间完成的。 PoliTO（2024 年 9 月 – 2025 年 2 月）。（效果图由 Juanjo Sánchez Lude?a 创建，2025 年。）