[发明专利]一种仿生非光滑低阻形态表面贴膜

说明书

本发明公开一种仿生非光滑低阻形态表面贴膜，包括：基层；以及多个非光滑凸起，其沿所述基层径向设置，并沿所述基层轴向阵列排布；其中，所述非光滑凸起的高度以仿生翼型的曲线变化；或者多个非光滑凹槽，其沿所述基层径向设置，并沿所述基层轴向阵列排布；其中，所述非光滑凹槽的深度以仿生翼型的曲线变化。本发明提供一种非光滑贴膜，可避免在车身表面加工的复杂加工工艺，从而缩短减阻造型的制造周期，根据生物非光滑结构提取的凹槽或凸起造型，增加车身造型设计的艺术性，同时将仿生翼型的减阻形状应用于非光滑凸起或凹槽的高度或深度排布，有效降低了气动阻力系数。

技术领域

本发明涉及空气动力学减阻领域，应用于车身上顶盖表面，更具体的是，本发明涉及一种仿生非光滑低阻形态表面贴膜。

背景技术

汽车工业迅猛发展，我国汽车保有量已达近2亿辆，燃油的大量消耗使人类面临巨大的能源危机，能源消耗和环境污染问题亟需解决。汽车工业的发展史也涵括了车身减阻造型的发展，汽车车身从早期的箱型车身逐步演变为流线型的甲壳虫车身，进一步发展为鱼形和楔形车身，而后又在车身上加装导流装置、喷射装置等改善其空气动力学特性。对车身整体造型的改进相对来说较为成熟，而对车身表面小尺寸改进和仿生学的应用还有较大的发展空间。

仿生非光滑表面的提取是根据自然界生物表面非光滑结构的特征规律，如长耳鸮的体表、贝壳的纹路、蜣螂头部等，通过分析其具有减阻降噪效果的结构，研究这些生物在空中、水中以及土壤中减阻降噪的特性，对生物表面减阻降噪特征进行简化。提取单个形态特征或结合多种减阻降噪形态特征，通过仿形测量、逆向设计进行表面重构，建立合理的简化模型。基于仿生规律归纳得到典型的简化模型如凸包、凹坑、棱纹等，所述凹坑、凸包即仿生非光滑单元体。

自然界的鸟类经过历史的选择和演变，进化出有利于其飞行的低阻力羽翼结构和组织。大部分的鸟类能借助气流作用节省体力消耗，从而能长时间的高空飞行。研究鸟类翅膀的空气动力学特性，提取仿生翼型，应用于仿生非光滑贴膜的单元体整体高度趋势，能有效地达到减阻目的。

发明内容

本发明设计开发了一种仿生非光滑低阻形态表面贴膜，在基层上设置有非光滑凸起或者凹槽，并将仿生翼型的减阻形状应用于非光滑凸起或者凹槽的高度排布，有效降低了气动阻力系数。

本发明提供的技术方案为：

一种仿生非光滑低阻形态表面贴膜，包括：

基层；

多个非光滑凸起，其沿所述基层径向设置，并沿所述基层轴向阵列排布；

其中，所述非光滑凸起的高度形成的曲线为：

x²+(y+H)²＝(b+H)²，x＞0，y≥0，H＞0；

其中，a＝14～18mm，1mm＜b≤h_maxmm，H＝1000～1060mm，h_max为非光滑凸起的最大高度；或者

多个非光滑凹槽，其沿所述基层径向设置，并沿所述基层轴向阵列排布；

其中，所述非光滑凹槽的深度形成的曲线为：

x²+(y-H)²＝(b+H)²，x＞0，y≤0，H＞0；

其中，a＝14～18mm，1mm＜b≤h_maxmm，H＝1000～1060mm，h_max为非光滑凹槽的最大深度。

优选的是，所述非光滑凸起的高度满足：