基于正面碰撞力传递路径的轿车车身结构耐撞性研究

车身安全结构的秘密 爱唯欧整车拆解汇总

如何确保小型车在碰撞事故中对乘员提供尽可能多的安全保护是始终困扰工程技术人员的一道难题，由于受先天“体型”的限制，小型车往往需要在车身安全结构以及被动安全系统上做出更多的努力。 一辆车出厂后，车身表面有车身覆盖件，坐入车内，所能看到和摸到的则是内部装饰件，而夹在它们中间而且往往也是消费者很难看到的白车身则是一辆车的骨架，更形象的说，它就类似于支撑人体的骨骼。车上的零部件都是或直接或间接的安装在白车身上，而且它的结构设计也决定了车辆在碰撞时的安全性能。我们就通过对爱唯欧这款小型车进行拆解，来看看车身结构以及相关零部件在设计上是如何保证乘员安全的。 ●车身安全设计理念 当层层剥去它的“皮肤”和“肉体”后，车身骨架便清晰的浮现在眼前。其实对于小型车来说，由于车身相对较短，所以就需要车头和车尾的溃缩吸能区在碰撞后出现溃缩变形的同时也要保持有一定的刚性，也就是相对要“坚硬”一些，这样则不至于使得碰撞对乘

员舱造成破坏。当然，如果吸能区过于“坚硬”，那么碰撞时的能量最终则会转移到乘员身上，对其造成巨大伤害，所以如何平衡好“软”与“硬”的关系，往往是车身设计中一个很棘手的问题。 除此之外，如何在一点受到撞击后，将这种能量传递给整个车身，也就是分散可溃缩车身设计同样会起到很大的作用，特别是溃缩区相对狭小的小型车就显得尤为重要。在溃缩区用尽这种极端碰撞情况下，高强度的乘员舱则是对车内乘员的最后保障，对乘员舱的设计就是要足够“坚硬”以防止任何物体对乘员舱的侵入。明白这两个道理后，我们就更容易理解车身的设计的缘由了。 ●双前防撞梁同时具有行人保护设计

两道车身纵梁从前防撞梁一直贯穿至车尾，这两根纵梁可谓是整个车身的“中流砥柱”，它一方面起到支承车身的作用，另外当车辆发生纵向碰撞时，用来分散撞击能量和抵御车身的变形。

《汽车车身结构与设计》习题与解答要点

《汽车车身结构与设计》习题与解答 第一章车身概论 1、汽车的三大总成是什么？ 答：底盘、发动机、车身。 2、简述车身在汽车中的重要性。 答：整车生产能力的发展取决与车身的生产能力，汽车的更新换代在很大程度上也决定与车身，我们所看到的汽车概念大多指车身概念，汽车的改型或改装主要依赖于车身。 3、车身有什么特点？ 答：a：汽车车身是运载乘客或货物的活动建筑物，由于其在运动中载人、载物的特殊性，所以汽车车身的设计与制造需要综合运用空气动力、空气调节、结构设计、造型艺术、机械制造、仪器仪表、复合材料、电子电器、防音隔振、装饰装潢、人体工程等不同领域的知识。 b：自1885年德国人卡尔·弗里德里希·本茨研制出世界上第一辆马车式三轮汽车，并成立了世界上第一家汽车制造公司——奔驰汽车公司以来，汽车车身的造型随着时代的推移和科技的进步经历了19世纪末20世纪初的马车车厢形车身；20世纪20、30年代的薄板冲压焊接箱形车身；第二次世界大战后50、60年代冷冲压技术生产的体现流线型、挺拔大方的车身。而到了20世纪70、80年代现代汽车的各种车身造型已初具雏形，新材料、新工艺的使用更使得汽车车身的设计制造得到了飞速发展。 4、简介车身材料。 答：现代汽车车身使用的材料品种很多，除金属（主要是高强度钢板）和轻合金（主要是铝合金）以外，还大量使用各种非金属材料如：塑料、橡胶、玻璃、木材、油漆、纺织品、皮革、复合材料等。随着汽车车身制造技术的发展，为了轻量化以及提高安全性、舒适性，非金属材料、复合材料在汽车车身的加工制造中得到日益广泛的应用。 5、车身主要包括哪些部分？ 答：一般说，车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身，主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成，并包括前后板制件与车门。车身结构件和覆盖件焊（铆）接在一起即成为车身总成，该总成必须保证车身的强度与刚度，它可划分为地板、顶盖、前围板、后围板、侧围板、门立柱和仪表板总成。车身前板制件一般是指车头部分的零部件，包括水箱框架和前脸、前翼子板、挡泥板、发动机罩以及各种加强板、固定件。6、车身有哪些承载形式？ 答：车身按照承载形式的不同，可以分为非承载式、半承载式、承载式三大类。

汽车车身结构与设计考试题目

第一章 1. 什么是车身结构件、车身覆盖件 答：车身结构件：支撑覆盖件的全部车身结构零件的总称。 车身覆盖件：覆盖车身内部结构的表面板件。 2. 车身类型一般按什么分类，可分为哪几类？非承载式车身的车架一般可分为哪 几类？答：车身类型一般按承载形式不同，可分为非承载式、半承载式和承载式。 非承载式车身的车架一般可分为：1）框式车架：边梁式车架和周边式车架2）脊梁式车架3）综合式车架 3.边梁式、周边式、脊梁式、X 式车架的用途及特点？轿车车身特点分类有 哪些？轿车车身造型分类有哪些？ 答：边梁式车架： 特点：此式车架结构便于安装车身（包括驾驶室、车箱或其它专用车身乃至特 种装备等）和布置其它总成，有利于满足改装变型和发展多品种的需要。 用途：被广泛采用在货车、大多数专用汽车和直接利用货车底盘改装的大客车 以及早期生产的轿车上。 周边式车架: 特点：最大的特点是前、后狭窄端系通过所谓的“缓冲臂”或“抗扭盒”与中 部纵梁焊接相连，前缓冲臂位于前围板下部倾斜踏板前方，后缓冲臂位于后座下 方。由于它是一种曲柄式结构，容许缓冲臂具有一定程度的弹性变形，它可以吸 收来自不平路面的冲击和降低车内的噪声。此外，由于车架中部的宽度接近于车 身地板的宽度，从而既提高了整车的横向稳定性，又减小了车架纵梁外侧装置件 的悬伸长度。 用途：适应轿车车身地板从边梁式派生出来的。 脊梁式车架： 特点：具有很大的抗扭刚度，结构上容许车轮有较大的跳动空间，便于装用独立悬架。 用途：被采用在某些高越野性汽车上。 X 式车架： 特点：车架的前、后端均近似于边梁式车架，中部为一短脊管，前、后两端便于 分别安装发动机和后驱动桥。中部脊梁的宽度和高度较大，可以提高抗扭刚度。 用途：多采用于轿车上。

轿车车身结构及其设计解析

第六章轿车车身结构及其设计 第一节轿车车身结构及其分类 1.1 轿车定义 GB3730.1-88 轿车是用于载送人员及随身物品，且座位布置在两轴之间的四轮汽车。 轿车车身的作用是能为乘员提供一个较舒适的乘坐环境以及一定的安全保护措施，它包括白车身及其附件，并与底盘、发动机、电子电器设备一起构成轿车的四大总成。由于它是轿车上载人的容器，因此要求轿车车身应具有良好的舒适性和安全性。此外，轿车车身又是包容整车的壳体，能够最直观地反映轿车外观形象的特点，从而决定了现代轿车车身设计非常注重外部造型以符合人们对轿车外形的审美要求，更好的开创轿车市场。 1.2 轿车车身结构 早期轿车沿用马车车身，并没有自身独立的车身，被人们称作“没有马的马车”，随着时代的进步，轿车车身成为了轿车的一个重要组成部分。轿车车身由以下几个部分组成：车身本体、车身外装件、内装件和车身电气附件等。 1.2.1车身本体 1—1 三厢式轿车车身结构图 1、发动机盖 2、前档泥板 3、前围上盖板 4、前围板 5、车顶盖 6、前柱 7、上边梁 8、顶盖侧板 9、后围上盖板10、行李箱盖11、后柱12、后围板13、后翼子板14、中柱15、车门16、下边梁17、底板18、前翼子板19、前纵梁20、前横梁21、前裙板22、散热器框架23、发动机盖前支撑板车身本体即白车身，它包含车身的骨架结构，由车身结构件和车身覆盖件组合而成，是主要承载构件的骨架件，其截面形状、受力方向、力如何传递、力矩的位置都是设计时应注意的问题，如图1-1所示为三厢式轿车车身的结构图。 车身结构件主要是车身结构中的梁和支柱，用来支撑车身覆盖件，并通过焊接而成车

汽车前后防撞梁设计地的要求的要求规范

汽车前后防撞梁设计规范 一、目的： 指导汽车前后防撞梁总成设计；提供汽车前后防撞梁总成设计的思路。 二、范围： 该规范适应于M1类车辆汽车前后防撞梁的设计。主要介绍了汽车开发过程中汽车前后防撞梁总成的作用及在整车中的影响。首先对汽车前后防撞梁在整车中的功能进行了概述，尤其是对汽车前后防撞梁碰撞性能做了详细的描述；同时对汽车前后防撞梁总成设计要点作了描述；最后对汽车前后防撞梁的加工制造性作了阐述。 三、规范性引用文件： 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 11551-2003 乘用车正面碰撞时的乘员保护 GB 17354-1998 汽车前、后端保护装置 GB 20072-2006 乘用车后碰撞燃油系统安全要求 C-NCAP 中国新车评估程序2012版 四、汽车前后防撞梁总成主要功能 1、汽车前后防撞梁总成功能概述 汽车前后防撞梁总成，是车身第一次承受撞击力的装置，也是车身中的一个重要构件，其功能主要有： a. 保护保险杠在低速碰撞过程中尽量不要破裂或者发生永久变形。 b. 保护车身骨架前后端纵梁在行人保护或者可维修性碰撞时不发生永久变形或者破裂。 c. 在100%正面高速碰撞、后面高速碰撞时起到第一次的吸能作用，在偏置碰撞中不仅起到第一次吸能作用，还能起到碰撞过程中均衡传递受力的作用，防止车身左右两侧受力不均。 2、汽车前后防撞梁总成碰撞性能概述 前防撞梁总成碰撞性能 前防撞梁总成的碰撞性能主要需满足低速碰撞和高速碰撞两个部分的法规要求。其中， 低速碰撞需满足的法规要求为：GB17354-1998 汽车前、后端保护装置。高速碰撞需满足的法规要求为：GB11551-2003 乘用车正面碰撞时的乘员保护； C-NCAP标准，需满足其100%正面碰撞和40%偏置碰撞要求。 3、低速碰撞对前防撞梁设计的性能要求 低速碰撞的国家标准GB l7354—1998规定的正撞速度为4km／h，车角碰撞速度为2.5 km／h，对车身的要求就是车身本体、前防撞梁和吸能盒等不能有

(整理)车身结构设计真题

车身结构设计试题 一、填空 1、汽车的主要部件由（发动机）、（底盘）、（车身）、（电气部件）四部分组成。 2、单排座汽车的总质量＝（整备质量＋允许最大载重量＋驾驶员及随员质量）。 3、汽车模型雕塑是（汽车外形设计）中一个必不可少的环节。 4、汽车车身形式按车身壳体受力情况可分为（承载式）、（半承载式）、（非承载式）三 种。 5、汽车车身形式按驾驶室发动机的相对位置可分为（长头式）、（短头式）、（平头式）、 （偏置式）四种。 6、车架的结构形式归纳起来主要有（框式）、（脊背式）、（综合式）三种。 7、图样临时处理单（通称小票）中规定不得用本单通过（超差品）和代料问题。 8、汽车门锁按其结构形式分为（舌簧）式、（转子）式和（钩簧）式。 9、升力在汽车行驶方向的分力为（诱导阻力）。 10、零件图的尺寸标注应满足（清晰）、（完整）、（合理）等基本要求。 11、空气阻力有（形状阻力）、（诱导阻力）、（摩擦阻力）、（干涉阻力）、（内部阻力） 五种。 12、简单的汽车行驶方程式（F Z=ΣF）。 13、汽车车身结构件及覆盖件的焊接总成为（车身本体）。 14、汽车形式过程中车架主要承受（对称垂直）动载荷和（斜对称）动载荷。 15、纵梁是货车车架中的（主要承载）元件，它的长度大致和（整车长度）相等。 16、汽车门锁具有（功能）性和（装饰）性。 17、车架宽度是指（左、右）纵梁腹板（外侧）之间的宽度。 18、车架前端到驾驶室后围这段车架为（车架的前段）。 19、驾驶室后面的后悬架以前这段为（车架的中段）。 20、汽车车门的类型有（顺开式）、（逆开式）、（推拉式）、（折叠式）（上掀式）五种。 21、框式车架可分为（边梁式）、（周边式）两种。 22、常用的金属材料分为（黑色）金属、（有色）金属。 23、有色金属是指除（黑色金属）以外的基本金属，如（铜、铝、银）等。 24、根据《机械制图图纸幅面及格式》的规定图纸按幅面大小分为（A0、A1、A2、A3、 A4、A5）。 25、汽车玻璃升降器，按臂数可分为（单臂式）和（双臂式）。 26、根据《机械制图图纸》的规定，绘图是采用的图线共有（八）种。 27、承载式车身的特点式汽车没有（车架），（车身）就作为发动机和底盘各总成的安 装基础。 28、车身壳体按结构形式分为（骨架式）（非骨架式）(无骨架式)。 29、力的单位名称为（牛顿）。 30、货车车箱板开启形式一般为（单开）式和（三开）式。 二、选择题 1、车身结构件是（A） A 支撑覆盖件的全部结构件 B 车身的所有零件 2．我厂生产的面包车车门按开启方式有（C） A 一种 B 二种 C 三种 3．车身本体是（A） A 车身结构件及覆盖件的总成 B 车身结构件及覆盖件总成还包括附件及装饰件

轿车侧面碰撞车身结构安全性和乘员损伤保护研究

轿车侧面碰撞车身结构安全性和乘员损伤保护研究 就经常发生的交通事故现场报告分析，轿车侧面碰撞是造成乘员重伤和死亡的主要交通事故之一。我国近几年才开始针对于这方面的研究，一般来说轿车侧面碰撞包括车对车和车对障碍物两种碰撞形式，车与车的碰撞一直以来备受人们关注而成为研究的重点，车与障碍物之间的侧碰研究却几乎为零。想要提高车辆侧面碰撞的安全性就必须对这两种情况同时进行研究。 标签：车辆安全性；乘员损伤；防护措施 我国规定，不管是直接碰撞还是间接的碰撞，在轿车侧面碰撞试验中，对于其撞击器的选取大多采用移动变形等类型的壁障，而在仿真研究轿车的侧面碰撞中，多采用移动变形壁障来代替撞击的车辆，以便于能够更好地进行研究。 1 轿车侧碰的碰撞性 碰撞力的传递性： 在轿车的实验过程中，重要的构成部件对车辆的整体性、安全性与舒适性等问题有着直接的影响。轿车的车身结构从前往后依次为前柱、中柱、后柱。轿车结构中的这些立柱有一定的支撑作用，也是轿车的门框。轿车侧面受到外力的撞击的时候，惯性会使车门产生向内冲击的力，车门框就会对这种力产生抑制，当然车门框在抵御这种外力时也会受到由车门传递而来的侧向作用力。 在轿车门内配置防撞杆，其作用在于当前门受到侧向撞击力时会将作用力直接传递或转移到铰链柱和中柱。轿车的铰链柱和后柱在外界的侧向力的作用下随之产生一种向车内运动的破坏力，铰链柱上端的前风窗下横梁和仪表板安装横梁的轴向刚度提供了抵抗这种来自于外界的力，而铰链柱下端的刚度是由车身底部横向结构来提供的。在轿车车门受到侧向撞击力的情况下，向车内转移、传递的破坏力将会使中柱受到向车内弯曲弯矩力而变形，弯曲刚度和中柱上、下接头的刚度形成了向车内变形的抵抗。也就是说在受到侧向撞击时，接头就会起着传递作用，通过车顶边梁、车顶横梁和相关的接头结构致使作用在中柱上的一部分力就会向非撞击侧传递。车顶结构提供了中柱上面的接头来抵抗对中柱向车内的运动力，其原理在于车顶边梁的弯曲刚度、车顶横梁的轴向刚度、接头结构相应的刚度、前柱和后柱的弯曲刚度等刚好通过中柱下方的接头，横梁将会接受部分作用在中柱上的应力。作用在门槛梁上的侧向力，受到外部的直接撞击与内部中柱作用的影响，而其门槛梁上的侧向力则是通过地板和地板横梁来进行分散和传递的活动。 2 侧面碰撞导致的车身结构安全性影响 目前我国生产制造的轿车，关于轿车的侧面强度的设计存在一定的问题，例如：汽车的侧面一旦受到外测力，而此时轿车的本身结构来看，非常小的变形空

客车车身结构设计指南

客车车身结构设计指南

目录 目录................................................................................... II 前言.................................................................................. III 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 车身结构及其分类 (1) 3.1 客车车身分类方法 (1) 3.2 按用途分类 (1) 3.3 按承载形式分 (3) 4 车架及车身骨架设计 (7) 4.1 车架设计 (7) 4.2 车身骨架设计 (10) 5 车身蒙皮设计 (14) 5.1 前后围蒙皮设计 (14) 5.2 顶盖蒙皮设计 (15) 5.3 侧围蒙皮设计 (16) 5.4 侧围蒙皮的分类 (16) 6 车身护板设计 (17) 6.1 内部护板设计 (17) 6.2 地板设计 (17)

前言 为了对公司客车车身结构设计提供设计参考，特编制此设计指南。本设计指南适用于大中型客车的车身结构设计。 本设计指南由项目管理部提出并归口。 本设计指南起草单位：车身设计部。

客车车身结构设计指南 1 范围 本指南介绍了客车车身结构及其分类，规定了客车车身骨架及蒙皮的设计要求。 本指南适用于大中型客车车身结构设计，供设计时参考。 2 规范性引用文件 GB/T 6726—2008 汽车用冷弯型钢尺寸、外形、重量及允许偏差 3 车身结构及其分类 在客车结构中，车身即是承载单元，又是功能单元。作为承载单元，由车身骨架与底架或车架组成的车身结构，在客车行驶中要承受多种载荷的作用。作为功能单元，车身应该为驾驶员提供便利的工作环境，为乘员提供舒适的乘坐环境，保护他们免受车辆行驶时产生的振动噪声和废气等的侵袭，以及外界恶劣天气的影响；同时在交通事故中，可靠的车身结构和乘员保护系统有助于减轻对乘员和行人造成的伤害；此外，合理的车身外部形状，以便客车行驶时能有效地引导周围的气流，提高车辆的动力性、燃油经济性和行驶稳定性，并改善发动机的冷却条件和车内通风。因此，客车车身对客车产品的设计制造有着十分重要的影响。 3.1 客车车身分类方法 由于客车品种繁多，所以车身的分类形式也是多种多样的。常见的分类方法有按客车的用途、承载形式进行分类。 3.2 按用途分类 按客车的用途可分为城市客车、长途客车、旅游客车和专用客车四类。 a）城市客车 城市客车是为城市内公共交通运输而设计和装备的客车，如图1所示。这种车辆设有座椅及乘客站立的区域，由于乘客上下频繁，所以车厢内地板低、过道高、通道宽、座椅少、车门多，车窗大，并有足够的空间供频繁停站时乘客上下车走动使用。按运行特点，城市客车分为市区城市客车和城郊城市客车。为了满足大、中城市公共交通的需要及环保要求，城市客车正逐步向大型化、低地板化、环保化、高档化和造型现代化等方面发展。 b）长途客车 长途客车又称公路客车，是为城间旅客运输而设计和装备的客车，如图2所示。由于旅客乘坐时间较长，这类客车必须保证每位乘客都有座位，不设供乘客站立的位置。为了有效利用车厢的面积，座椅布置比较密集，而且尽可能的提高座椅的舒适性，座椅质量都比较好。长途客车车厢地板高，地板一般设计成凹形，这样有利于提高车身的抗扭刚性，地板下面设有存放行李物品的行李舱。为了提高整个车身的刚度，这类客车的车门少，且多布置在前轴之前。对于高速公路上的快速客运车辆，要求具有更高

车身结构轻量化与抗撞性多目标协同优化设计方法研究

车身结构轻量化与抗撞性多目标协同优化设计方法研究 汽车的轻量化和安全性设计是实现汽车节能、环保和安全三大设计发展主题的关键技术手段。车身轻量化与抗撞性是相互矛盾和相互制约的两个重要性能,车身的轻量化与抗撞性优化设计,是汽车轻量化、安全性设计的重要组成部分和核心关键技术。 作为整车最关键的连接和承载部件,车身的轻量化与抗撞性优化设计须协同考虑车身的各项基本性能,是一项典型的多参数、多约束和多目标的复杂系统工程。如何系统科学地开展车身的轻量化与抗撞性优化设计是当前汽车行业非常重要的研究课题,研究热点和难点。 目前,已有的研究工作中主要是针对车身单个或小部分零部件的轻量化或抗撞性优化设计居多,而以车身整体为研究对象进行系统地轻量化与抗撞性多目标协同优化设计的研究相对偏少,车身结构的轻量化与抗撞性优化设计仍然缺乏一个系统的设计方法和流程。其次,现有的针对车身结构进行的轻量化或抗撞性优化设计中,较少考虑了材料成本或其他不确定性因素对优化设计结果的影响,导 致优化设计结果的可行性、可用性不足。 再次,现有的车身结构轻量化或抗撞性多目标优化设计中,并未将多目标优 化设计结果与多准则决策方法进行有效整合,使得多目标最优设计方案的选择常常缺乏一定的理论依据。据此,本文以某自主品牌轿车车身为研究对象,采用有限元数值模拟和试验验证相结合手段,综合运用灵敏度与贡献度设计变量筛选方法、多目标试验设计方法、多目标优化代理模型方法、多目标优化算法以及多准则决策方法,结合结构-材料-性能-成本一体化优化设计方法,在考虑不确定性因素影响下,从车身零部件和车身总成水平上,对车身结构进行了分批次轻量化与抗撞

SAE-C2003T320-车身结构耐撞性能优化设计

车身结构耐撞性能优化设计 李佳洁 哈飞汽车制造有限公司 [摘要］　本文主要针对在我国全面实行汽车整车正面碰撞标准之后，结合某微型车整车碰撞试验模拟分析及耐撞性能优化改进设计实例，对强制性标准中车身结构的被动安全对策加以深入探讨、总结。针对实车碰撞结果存在的问题，将理论分析、计算机模拟计算的方法相结合进行设计优化，并利用等数值分析手段对微车车架及前部结构进行了结构优化改进设计，碰撞结果表明系统的改进可使汽车的被动安全性得到显著提高。 关键词：正面碰撞车身安全结构被动安全 １　概述　 汽车被动安全性能已是当今世界汽车技术发展的主流方向之一。汽车的被动安全性更是汽车产品竞争力的重要标志，也成为新车设计所应考虑的主要因素。汽车被动安全性设计是一个非常复杂的系统工程，其根本任务是通过合理设计控制汽车碰撞中结构部件的变形、受力和相互作用，使造成的成员伤害降到最低限度。汽车的被动安全性设计实际上就是寻找为保证碰撞安全所愿付出的代价与可能造成乘员伤害的一种平衡。现今的车身结构应具有良好的耐撞性，高强度化特性。在汽车碰撞中，车身是吸收能量的主体，车身的安全设计水平，主体上决定了车辆的被动安全性能。通过某些国产车型耐撞性改进成功设计实例，探索出汽车被动安全设计和改进的规律，积累汽车耐撞性改进和优化设计经验可以大幅度的降低研发成本，减少盲目探索。 ２　碰撞法规与车身的碰撞特性　 国际上具有代表性的汽车碰撞安全法规及技术法规共有三大体系，即美国联邦机动车安全法规（FMV SS）、欧洲汽车法规（ECE）、日本保安基准（TRIAS）。在国际大背景下，我国积极参与国际汽车技术法规制定和协调工作，并参考欧洲技术法规制定了我国的汽车强制性正碰标准体系（CMVDR294），侧碰标准的实施也将是必然趋势。 汽车是一个具有复杂结构的高速运动物体，其碰撞形式归纳起来可大致分为三种形式：正面碰撞、侧面碰撞和后面碰撞，另外还有车碰行人与翻车等。根据资料（如图1）可知，汽车发生正面碰撞（包括斜碰）的概率在40%左右。因此以正面碰撞特性为主要依据进行设计，对降低乘员的伤害将非常重要。图1 包含所有伤害类型的撞击事故的概率分布，图 2 给出了汽车车头的理想变形特性曲线。 　 　 　 图1 所有伤害类型的撞击事故的概率分布图 2 汽车车头的理想变形特性曲线

汽车车身结构与设计(免费下载)

第一章：车身概论 1．车身包括：白车身和附件 白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身，此处主要用来表示车身结构和覆盖件的焊接总成，此外尚包括前、后板制件与车门，但不包括车身附属设备及装饰等。 2．按承载形式之不同，可将车身分为非承载、半承载式和承载式三大类。 非承载车身的优点：①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外，挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用，既延长了车身的使用寿命，又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配，然后总装在一起，这样既可简化装配工艺，又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础，这样便于汽车上各总成和部件安装，同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆，货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架，其主要原

因也基于此。④发生碰撞事故时，车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点：①由于计算设计时不考虑车身承载，故必须保证车架有足够的强度和刚度，从而导致自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架，使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件，所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 3．承载式车身分为基础承载式和整体承载式。 基础承载式特点：①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成，易于建立较符合的有限元计算模型，从而可以提高计算精度。②容许设法改变杆件的数量和位置，有利于调整杆件中的应力，从而达到等强度的目的。③作为基础承载的格栅底架具有较大的抗扭刚性，可以保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作。④提高材料利用率，简化构件的成型过程，节省部分冲压设备，同时也便于大客车的改型和系列化，为多品种创造了条件。 4．“三化”指的是产品系列化、零部件通用化以及零件设计标准化。第二章：车身设计方法

汽车车身结构与设计复习题

汽车车身结构与设计复习题 1.车身设计的特点是什么？车身设计是新车型开发的主要容。车身造型设计是车身设计的 关键环节。人机工程学在车身设计中占有极重要的位置。车身外形应重点体现空气动力学特征。轻量化、安全性和高刚性是车身结构设计的主题。新材料、新工艺的应用不断促进车身设计的发展。市场要素是车身设计中选型的前提。车身设计必须遵守有关标准和法规的要求。 2.现代汽车车身发展趋势主要是什么？车身设计及制造的数字化虚拟造型技术(CAS)；计 算机辅助设计(CAD)；计算机辅助分析(CAE)；计算机辅助制造(CAM)：流体分析CFD，车身静态刚度、强度和疲劳寿命分析，整车及零部件的模态分析，汽车安全性及碰撞分析，NHV(Noise Vibration Harshness)分析，塑性成型模拟技术，虚拟现实技术；人机工程模拟技术。新型工程材料的应用及车身的轻量化。更趋向于人性化和空间的有效利用。利用空气动力学理论，使整体形状最佳化采用连续流畅、圆滑多变的曲面采用平滑化设计车身结构的变革：取消中柱，前后车门改为对开；车地板低平化；四轮尽量地布置在四个角。丰富多彩的电动汽车车操纵机构的简练和自动化大客车向轻量化和曲面圆滑方向发展将货车驾驶室和货箱的造型统一 3.简述常用车身材料的特点和用途。1.钢板冷冲压钢板等。汽车车身制造的主要材料，占 总质量的50%。主要用于外覆盖件和结构件,厚度为0.6-2.0mm。车门、顶盖、底板等复盖件用薄钢板均是冷轧板，大梁、横粱、保险杆等均是热轧钢。 2.轻量化迭层钢板与具有同样刚度的单层钢板相比，质量只有57％。隔热防振性能良 好，主要用于发动机罩、行箱盖、车身底板等部件。 3.铝合金铝合金具有密度小（2.7g/cm3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、

汽车车身结构设计技术与方法

3.4 汽车车身结构设计技术与方法 3.4.1 车身结构设计断面的确定与定位-由断面设计硬点驱动的车身结构设计 车身包括金属车身及内外饰件,金属车身又包括白车身和封闭件, 即车身包括CLOSURE封闭件(车门,前后罩板,前后盖(门),玻璃和前、后保险杠), 白车身BIW(BODY IN WHITE) , 内外饰件和车身附件。白车身(BODY IN WHITE)是除车门、前后翼子板(罩板)、玻璃、前后盖(门)、前后保险杠和内外饰件外的其他金属车身件的统称. 详见如下各图及如下各项内容。依照 3.1,3.2,3.3章节的设计方法，进行车身结构设计如下： a)左/右前车门总成的设计（包括前车门内板、外板、车门铰链、玻璃升 降器等的设计） b)左/右后车门总成的设计（包括后车门内板、外板、车门铰链、玻璃升 降器等的设计） c)左/右侧围总成的设计 d)驾驶舱前围总成的设计

e)顶盖总成的设计 f)地板总成的设计 g)前舱盖板的设计 h)后行李箱盖或后背门的设计 i)前上下横梁及前灯架设计 j)后围横梁及灯架设计 k)发动机舱结构设计 l)驾驶舱与行李舱隔板及梁的设计m)其他零部件系统设计

图3.4.1 将车身设计断面的分类与编号 图3.4.2 基于参考车型的BENCHMARK断面的断面设计 图3.4.3 选定车身密封断面的设计方案

车身结构设计的步骤与过程如下所述:

图3.4.5 建立 benchmark车型白车身数字化原型车设 计建模 造型面硬点

3.4.2 开闭件设计 开闭件(CLOSURE)一般包括4门2盖或5门1盖(两厢有后尾门汽车)。1、车门设计 车门外板设计是依照光顺好的整体造型面和车门轮廓线的切割面片基础上加上周边翻边和门锁等特征后的车身零件. 分缝线通过两种方法获得(a)一般先将汽车内外外观面整体造型面光顺到A级曲面(CLASS A), 同时将造型边界线投影到XZ铅垂平面后光顺到A级曲线, 然后采纳该投影的边界线投影到光顺好的A级大造型面上与造型面相交获得的边界线,该交线理论上确信也是A级曲面。一般能够通过几次光顺和几次投影，以便检查交线是否是CLASS A 线。(b)因此也能够采纳空间曲线光顺后与曲面相交，反复相交反复光顺的方法,相交后将交线进一步光顺新获得的边界线,然后,再将该线投影

汽车车身结构与设计期末考试试题及答案

汽车车身结构与设计 一、名词解释 1、车身：供驾驶员操作，以及容纳乘客和货物的场所。 2、白车身：已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 3、概念设计：指从产品构思到确定产品设计指标（性能指标），总布置定型和造型的确定，并下达产品设计任务书为止这一阶段的设计工作。 4、H点：H点装置上躯干与大腿的铰接点。 5、硬点：对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点。 6、硬点尺寸：连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内部空间，以满足使用要求的空间尺寸。 7、眼椭圆：不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时，其眼睛位置的统计分布图形；左右各一，分别代表左右眼的分布图形。 8、驾驶员手伸及界面：指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面。 9、迎角：汽车前、后形心的连线与水平线的夹角。 10、主动安全性：汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力。 11、被动安全性：汽车所具有的在交通事故发生时保护乘员免受伤害的能力。 12、静态密封：车身结构的各连接部分，设计要求对其间的间隙进行密封，而且在使用过程中这种密封关系是固定不动的。 13、动态密封：对车身上的门、窗、孔盖等活动部位之间的配合间隙进行密封，称为动态密封。 14、百分位：将抽取的样本实测尺寸值由小到大排列于数轴上，再将这一尺寸

段均分成100份，则将第n份点上的数值作为该百分位数。 二、填空题 1、车身功能：容仓、安全、舒适、美观、空气动力学。 2、车身外形在马车之后，经过了厢型、甲虫型、船型、鱼型、楔型的演变。 3、车身设计的要求有舒适、安全、美观、空气动力性。 4、汽车车身由附件车身本体（白车身）封闭刚性结构（车身覆盖件、车身结构件）组成。 5、白车身由车身覆盖件、车身结构件、部件组成。 6、常用的汽车车架有边梁式车架（梯形车架）、周边式车架、脊梁式车架、综合式车架（X型车架）结构型式。 7、车身焊（铆）接总成由车身前部（车前钣金件）、前围、地板、侧围、顶盖和车身后部（车后钣金件）组成。 8、车身前围由前围上盖板、前围板、前围侧板和转向柱支架梁等组成。 9、H点装置包括H点测量装置（HPM）、H点设计工具（HPD）两种。 10、空气阻力包括：形状阻力，摩擦阻力，诱导阻力，干扰阻力和内部阻力五部分。 11、身结构设计应考虑强度、刚度、安全性、轻量化、耐久性（抗疲劳强度和耐腐蚀性）、材料、成本等因素。 12、车身轻量化技术包括构件轻量化、材料轻量化。 13、主动安全性研究汽车的操纵稳定性能、制动性能、灯光系统和驾驶员视野性能等。 14、被动安全性研究内容包括车身结构抗撞性、约束系统性能、转向系统的防伤性能等。

客车车身结构及其设计

第5章客车车身结构及其设计 5-1 车身结构及其分类 客车与轨道交通车辆是现代社会中运输旅客的主要交通工具。在我国，客车是指在设计和技术特性上用于载运乘客及其随身行李的商用车。由于其载客量大，占地面积小，在我国应用广泛。客车由发动机、底盘、车身和电器设备等几大部分构成。作为客车的重要组成部分，车身的设计越来越受到重视，客车车身主要由骨架结构和蒙皮结构两部分组成。 在客车结构中，车身即是承载单元，又是功能单元。作为承载单元，由车身骨架与底架或车架（小型客车车身壳体与车架）组成的车身结构，在客车行驶中要承受多种载荷的作用。作为功能单元，车身应该为驾驶员提供便利的工作环境，为乘员提供舒适的乘坐环境，保护他们免受车辆行驶时产生的振动噪声和废气等的侵袭，以及外界恶劣天气的影响；同时在交通事故中，可靠的车身结构和乘员保护系统有助于减轻对乘员和行人造成的伤害；此外，合理的车身外部形状，以便客车行驶时能有效地引导周围的气流，提高车辆的动力性、燃油经济性和行驶稳定性，并改善发动机的冷却条件和车内通风。因此，客车车身对客车产品的设计制造有着十分重要的影响。 5.1.1、客车车身定义GB37301-88 在GB37301-88中，客车车身的定义为：具有长方形的车箱，主要用来装载乘员和随身行李。 5.1.2、客车车身分类方法 由于客车品种繁多，所以车身的分类形式也是多种多样的。常见的分类方法有按客车的用途、承载形式和车身结构进行分类。 1、按用途分类 按客车的用途可分为城市客车、长途客车、旅游客车和专用客车四类。 （1）城市客车 城市客车是为城市内公共交通运输而设计和装备的客车，如图5-1所示。这种车辆设有座椅及乘客站立的区域，由于乘客上下频繁，所以车厢内地板低、过道高、通道宽、座椅少、车门多，车窗大，并有足够的空间供频繁停站时乘客上下车走动使用。按运行特点，城市客车分为市区城市客车和城郊城市客车。为了满足大、中城市公共交通的需要及环保要求，城市客车正逐步向大型化、低地板化、环保化、高档化和造型现代化等方面发展。

结构耐撞性设计和碰撞数值模拟

结构耐撞性设计和碰撞数值模拟 第二部分 一、结构耐撞性研究 ?结构耐撞性的基本概念 ?多层次碰撞：如在车辆碰撞事故中包含有： 车辆外壳的碰撞为第一层次碰撞——汽车结构耐撞性； 乘员同方向盘、仪表板及内饰等的碰撞为第二层次碰撞——乘员约束保护系统； 头颅和内含之间的碰撞为第三次碰撞等——生物力学； 耐撞性并不要求结构在撞击下毫无损伤，而是保证运载人员和重要物品不经受无法接收的加速度和损害，以保护人员、环境和结构中昂贵的部分。?结构耐撞性研究的主要内容： 碰撞中结构所吸收的总能量； 控制在碰撞过程中的减速度（力）； 准确控制结构的具体破坏模式，各部件的变形量、能量耗散量、甚至零部件的变形的发生时间及先后次序精确到千分之一秒以下。 ?耐撞性分析和设计的难点 结构耐撞性的分析基于对碰撞响应的理解，而碰撞响应极其复杂，涉及瞬时大变形、多种破坏模式、变形历史和应变率影响、结构屈曲和后屈曲、变形局部化、缺陷敏感性和零部件之间的相互作用等； 关于多种变形破坏模式：对常见的汽车薄壁构件就有，塑性弯曲、扭转、裂纹扩展和断裂、甚至穿透等；复合材料还包含损伤等更加复杂。 几个名词解释 ?变形历史：卸载、再加载、应变强化等 ?应变率影响 材料的塑性变形对应变速率敏感——材料的应变率敏感性，也称为粘塑性； 对应变率敏感材料，如常用低碳钢等，动态屈服应力比静态屈服应力

高出许多。粘塑性本构关系非常复杂，常用的本构关系有 Cowper-Symonds模型： 其中待定常数D和P通过试验给出 ?屈曲——结构的不稳定响应（欧拉杆） ?变形局部化——变形向局部集中； ?缺陷敏感性： 材料结构中不可避免的存在缺陷； 缺陷可能对屈曲模式产生决定性影响； 缺陷处的变形局部化会改变结构的变形模式，极端情况——外界输入能量主要消耗于缺陷处。 试验中的变形局部化现象及控制 ?结构耐撞性的研究方法 结构耐撞性的研究方法，不同于一般的结构弹塑性动力响应的研究方法： 结构在碰撞事故条件下变形和破坏的模式多种多样，难用常规方法分析计算，即使使用巨型计算机也是一项耗时和昂贵的工作； 碰撞本身具有随机性，如两辆汽车相撞时可能有各种相对位置和相对速度，要穷举各种碰撞工况进行分析计算实际上是不可能的。 两个基本特点决定目前对结构耐撞性的研究只能采用经验分析、模型实验和数值计算相辅相成的综合方法。 ?耐撞性设计与常规设计的关系 常规静力和动力设计： 一般按弹性准测设计，不允许出现明显塑性变形、屈曲和断裂破坏等； 耐撞性设计目标有两方面： 正常工作时，满足常规要求，不允许破坏； 碰撞发生后，允许破坏，但严格控制破坏模式和变形。 材料方面： 以常用钢材的试件载荷—变形曲线为例： 结构方面：载荷变形曲线？最理想 结构变形局部化和缺陷敏感性分析举例

汽车车身结构与设计期末考试试题

一、名词解释 车身：供驾驶员操作，以及容纳乘客和货物的场所。 白车身：已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 概念设计：指从产品构思到确定产品设计指标（性能指标），总布置定型和造型的确定，并下达产品设计任务书为止这一阶段的设计工作。 H点：H点装置上躯干与大腿的铰接点。 5、硬点：对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点。 6、硬点尺寸：连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内部空间，以满足使用要求的空间尺寸。 7、眼椭圆：不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时，其眼睛位置的统计分布图形；左右各一，分别代表左右眼的分布图形。 8、驾驶员手伸及界面：指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面。 9、迎角：汽车前、后形心的连线与水平线的夹角。 10、主动安全性：汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力。 11、被动安全性：汽车所具有的在交通事故发生时保护乘员免受伤害的能力。 12、静态密封：车身结构的各连接部分，设计要求对其间的间隙进行密封，而且在使用过程中这种密封关系是固定不动的。 13、动态密封：对车身上的门、窗、孔盖等活动部位之间的配合间隙进行密封，称为动态密封。 14、百分位：将抽取的样本实测尺寸值由小到大排列于数轴上，再将这一尺寸段均分成100份，则将第n份点上的数值作为该百分位数。 二、简答 1、简述车身结构的发展过程。 没有车身——马车上安装挡风玻璃——木头框架+篷布——（封闭式的）框架（木头或钢）+木板——（封闭式的）框架（木头或钢）+薄钢板——全钢车身——安全车身。 2、车身外形在马车之后，经过了那几种形状的演变？各有何特点？ ①厢型：马车外形的发展②甲虫型：体现空气动力学原理的流线型车身③船型：以人为本，考虑驾乘舒适性④鱼型：集流线型和船型优点于一身⑤楔型：快速、稳定、舒适。 3、车身设计的要求有哪些？ 舒适、安全、美观、空气动力性。 ①结构强度足够承受所有静力和动力载荷；②布置舒适，有良好的操纵性和乘座方便性；③具有良好的车外噪声隔声能力；④外形和布置保证驾驶员和乘员有良好的视野；⑤材料轻质，减小质量；⑥外形具有低的空气阻力；⑦结构和装置措施必须保护乘员安全；⑧材料来源丰富、成本低，易于制造和装配；⑨抗冷、热和腐蚀抵能力强；⑩材料具有再使用的效果；⑩制造成本低。 车身设计的原则有哪些？ ①车身外形设计的美学原则和最佳空气动力特性原则。②车身内饰设计的人机工程学原则。 ③车身结构设计的轻量化原则。④车身设计的“通用化，系列化，标准化”原则。⑤车身设计符合有关的法规和标准。⑥车身开发设计的继承性原则。 5、什么是白车身？它的主要组成有哪些？ 已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 组成：车身覆盖件+车身结构件+部件。①车身覆盖件：覆盖车身内部结构的表面板件。②车

车身结构分析与设计

车身结构分析与设计 1 概述 在进行汽车车身结构设计之前，必须首先确定车身的承载型式。 当车身总体尺寸和形状，以及承载的结构型式确定后，即可着手进行细致的结构分析与设计。 一、车身结构设计的步骤 1．确定车身由哪些主要的和次要的构件组成，使其成为一个连续的完 整的系统； 2．确定主要杆件采取何种截面形式——闭式或开式； 3．确定：·如何构成这样的截面； ·截面与其它部件的配合关系； ·密封或外形的要求； ·壳体上内外装饰板或压条的固定方法； ·组成截面的各部分的制造方法及装配方法。 4．绘制由一个截面过渡到另一个截面的草图、各部件连接草图，以及 与此同时所形成的外覆盖件（骨架、蒙皮）草图； 5．将车身总成划分为几个分总成——地板、侧围、前后围、顶盖等， 绘制各分总成草图；——注意标明各总成的连接型式，以便与工艺 部分进行协商； 6．应力分析计算； 7．详细的结构设计（包括主图板设计），画出零件图。 在进行上述具体设计前，首先要了解对车身结构设计的要求，以及如何实现这些要求。 二、大客车的车身结构 1． 组成： 有车架式结构——可以独立行走； 无车架式结构——必须与车厢成为一体方可行走。 按作用于车身上的外力由车身的哪一部分承担，车身构件结构可分为： ②骨架结构—利用车身骨架作为强度部件。 2．特点 ①应力蒙皮结构 一般与无车架结构配合使用，亦称薄壳结构。 优：·骨架比较细小，承力相对较小—由飞机演变； ·整体刚度、强度较高，自重较轻，生产率高。 缺：·车窗开口不能太大，窗立柱较粗； 式结构两种。有车架式结构和无车架—下部结构性。 一整体，保持车身的刚其构成， 盖及内饰、附件等组成前后围、左右侧围、顶—上部结构车身结构 2 1度部件。 利用车身内蒙皮作为强—应力内蒙皮构造度部件；利用车身外蒙皮作为强—应力外蒙皮构造 应力蒙皮结构 ①

车身设计与碰撞安全性论文

车身设计与碰撞安全性 相对于发达国家来说，我国的汽车工业起步较晚，汽车工业的发展水平特别是汽车技术与发达国家相比还有不小的差距。但随着国家经济的迅猛发展，购车的朋友也越来越多。而据我所知，许多人在购车时更多的是关注汽车的价格，外观，内饰等因素，很少有人会去关注汽车安全方面的问题，大家对汽车安全性认识的并不多。 在中国，汽车安全性还得不到广泛的认识，主要也在于商家对消费者的误导。现在，汽车的卖点多集中在价格，外观等方面，一些商家或厂家极力炫耀汽车的价格，外观及动力等等，而忽视了汽车安全性。由于我们的消费者还不够成熟，眼下汽车的安全性能确实还不是卖点。 目前，随着汽车数量的增加和行驶速度的不断提高，行车安全越来越重要。一起起血淋淋的交通事故确实让人触目惊心，最大限度地减少汽车交通事故中的人员伤亡是汽车工业发展中急需解决的关键难题。 不少汽车专家因此展开科学研究，他们的目的是要解决如何在高速状态下使汽车更加安全，及减少车祸损害等。很多科学家展开对撞击本身的研究，车祸撞击的真相最终被揭示。事实上，车祸不是单一的碰撞，它是一连串撞击的混合物。车祸有三项要素或者说是三次不同的撞击：首先是汽车与障碍物发生碰撞：第二次是人体与汽车内部相撞，创伤开始发生，肋骨与腿骨一般在此时断裂；第三次撞击是人体内脏与突然停下的人体外部构架相撞，此时大脑会

向前冲，撞到颅骨内壁，心脏也会撞击胸部内侧。致命伤发生在第三次撞击中。 研究汽车碰撞过程规律、车身刚度匹配、碰撞吸能机理、碰撞安全性设计方法、碰撞吸能结构、以及先进的乘员约束系统等，以提高车辆在发生碰撞事故后保护车内乘员的能力，达到减少乘员伤亡的目的。 在汽车的安全性研究和现有汽车安全技术中，汽车的安全性分为被动安全性和主动安全性。从交通事故原因的调查分析结果表明，汽车预防事故的主动安全性，只能避免5%的事故，因此提高汽车在发生事故时保护乘员、行人，减轻和避免伤亡的被动安全性越来越受到人们的重视。 对一辆车的安全来说，主动安全和被动安全都必须放到同等重要的位置，而被动安全性能则和一款车型的车身设计有着密不可分的关系，一个坚固的车身能大大降低碰撞对车内乘员所带来的伤害，而先进的设计理念和合理的用料则决定着车身是否能在关键时刻力挽狂澜。 大家都了解，在整个车身的结构上，不同部位钢材的强度是不一样的，在车头的发动机舱位置，钢材的强度相对较低，在碰撞时能向后收缩，有效吸收碰撞的能量。相对而言，乘员舱则采用了强度很高的钢材打造，碰撞时能避免乘员舱变形对车内乘客造成伤害。下面就让我们一起来看几项先进的车身设计。 车身结构对碰撞的成绩起着关键作用。先看看A柱、B柱和C