汽车车身空气动力学性能是汽车的重要性能,对汽车燃油经济性、操作稳定性、舒适性和动力性等性能都有直接影响。目前,在车身设计开发过程中,针对车身气动特性设计的建模、仿真和优化设计的需求不断增加。本文结合参数化建模、计算流体力学仿真、试验设计、响应面模型和智能优化算法,建立了可用于车身造型设计阶段的气动特性多目标优化设计流程,并应用于MIRA快背式模型车身。结果表明,本文建立的自动优化流程可降低车身气动阻力和提高车身横风稳定性。同时,可以节省人力成本和计算资源,缩短设计周期。首先,基于Pro/E建立MIRA快背式参数化基准模型,以尺寸参数驱动模型改型。为实现全流程的自动化,需保证设计变量在设计域内连续可变。其次,对MIRA快背式模型进行正面迎风工况和横摆角15°工况空气动力学仿真并对标验证,选取正面迎风工况下车身气动阻力系数最小和横摆角15°工况下车身侧向力系数最小为优化目标。通过分析车身外流场流线、湍动能和车身表面压力分布流动特性,将发动机罩盖倾角、前风窗倾角、后风窗倾角和后备箱尾部上翘角确定为本文的设计变量。再次,通过试验设计方法(DOE),生成样本点。基于Pro/E参数化建模技术,批量生成样本点对应CAD模型。在DOS环境调用ICEM和Fluent脚本对所有样本点CAD模型进行正面迎风工况和横摆角15°工况空气动力学仿真,分别提取气动阻力系数和侧向力系数,建立DOE矩阵。以DOE矩阵为初始种群,建立响应面模型。最后,基于响应面模型,进行设计变量对优化目标的影响趋势和影响灵敏度分析。结合遗传优化算法,得到车身气动特性多目标优化问题的Pareto前沿解集。结果表明,车身气动特性有了一定改善。本文的设计思路和设计方法可为车身气动外优化设计提供参考。