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车身结构耐撞性的概念设计仿真

车身结构耐撞性的概念设计仿真
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《汽车车身结构与设计》基本知识点

《汽车车身结构与设计》 1、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。但不包括车身附属设备及装饰等 2、车身有哪些承载形式?答:非承载式、半承载式、承载式 3、非承载式(有车架式)车身:货车、采用货车底盘改装的大客车、专用汽车以及大部 分高级轿车都采用非承载式车身,装有单独的车架,车身通过多个橡胶垫安装在车架上,橡胶垫则起到减振作用。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。 4、什么是承载式车身(无车架式)?答:没有车架,车身直接安装在底盘上,主要是 为了减轻汽车的自重以及使车身结构合理化。承载式车身结构的缺点在于由于没有车架,传动的噪音和振动直接传给车身,降低了乘坐的舒适性,因此必须大量采用防振、隔音材料,成本和重量都会有所增加;改型比较困难。 5、汽车生产的“三化”是指什么?答:汽车生产的“三化”是指汽车产品系列化、零部件通用 化、以及零件设计标准化。 6、什么是工程设计?答:汽车工程设计一般需要 3 年以上,而从生产准备到大量投产时 间更长。其中车身的设计所需的周期最长。车身设计首先是按 1:1 的比例进行内部模型和外部模型的设计及实物制作。其次则是车身试验,包括强度试验、风洞试验、振动噪音试验和撞车试验等。 7、轿车底盘有哪三种布置形式?答:轿车底盘有三种布置形式:a:发动机前置,后轮驱 动;b:发动机前置,前轮驱动;c:发动机后置,后轮驱动。 8、什么是汽车驾驶员眼椭圆?答:汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅 上时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。 9、什么是 H 点答: H点是人体身躯与大腿的交接点。

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。

结构概念设计三

结构概念设计(三) 3.抗震结构体系的优化配置 (1)多道抗震防线 一次巨大的地震产生的地面运动,能造成建筑物破坏的强震持续时间少则几秒,多则几十秒,有时甚至更长(汶川地震强震持续时间80秒以上),一个接一个强脉 冲对房屋往复式冲击,造成积累式的破坏。如果建筑物采用仅有一道防线的结构体 系,一旦该防线破坏后,在后续地面运动的作用下,就会倒塌;特别是当建筑物自 振周期与地震动卓越周期相近时,建筑物会发生类共振,更加速倒塌过程。如果采 用多重抗侧力体系,第一道防线破坏后,第二道、第三道防线抗侧力立即发挥作用, 接替挡抗住后续的冲击,避免倒塌。在遇到建筑的基本周期与地震动卓越周期相近 时,多道防线就显出良好性能,当第一道防线因共振破坏后,第二道防线接替工作, 自振周期大幅变化错开了地震动卓越周期,避开出现持续的类共振,从而减轻地震 的破坏作用,因此设置合理的多道防线是提高抗震能力、减轻破坏的必要手段。 例如,在框架-剪力墙结构中,延性的抗震墙是第一道防线,令其承担全部地震力,延性框架是第二道防线,要其承担墙体开裂后转移到框架的部分地震剪力。 对于单层厂房,柱间支撑是第一道防线,承担了厂房纵向的大部分地震力,未设支撑的开间柱则承担因支撑损坏而转移的地震力。 (2)足够的侧向刚度 但“刚一些好”还是“柔一些好”应结合结构的具体高度、体系和场地条件进行综合判断。 根据结构反应谱分析理论,结构越柔周期越长,结构在地震作用下的加速度反应越小,即地震影响系数越小,结构所受到的地震作用就越小。但是,是否就可以 设计得柔一些减小结构的地震作用呢? 国内外地震表明一般性高层建筑还是刚比柔好。采用刚性结构方案的高层建筑不仅主体结构破坏轻,而且由于地震对结构变形小,隔墙、围护墙等非结构构件受 到保护,破坏也轻。 正是基于上述原因,目前世界各国的抗震规范对结构的抗侧刚度提出明确要求。 我国《抗规》规定了各类结构多遇地震和罕遇地震下的变形限值要求(见《抗规》 表5.5.1及表5.5.5)。 此外,结构振动和变形的大小不仅与结构刚度有关,还与场地土有关。当结构自振周期与场地土的卓越周期接近时,建筑物地震反应会加大,变形和地震力都会 加大。因此,还应根据场地条件来设计结构,硬土地基上的结构可柔一些,软土地 基上的结构可刚一些,通过改变结构刚度调整结构自振周期,使其偏离场地的卓越 周期。较理想的结构是自振周期比场地卓越周期更长,如果不可能,则应使其比卓 越周期短得较多,因为在结 构出现少量裂缝后,周期会 加长,要考虑结构进入弹塑 性状态时结构自振周期加长 后与场地卓越周期的关系, 如果有可能发生类共振,则 应采取有效的措施,因此在 进行较高的高层建筑设计前, 应取得场地土动力特性的勘

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

(完整版)汽车车身结构与设计期末考试试题

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、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。 4、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车身结构件:支撑覆盖件的全部车身结构零件。③部件:前翼子板、车门、发动机罩和行李箱盖。 6、简述车身承载类型的特点及适用车型。 (1)、非承载式(有车架式):车架作为载体 1>特点:①装有单独的车架;②车身通过多个橡胶垫安装在车架上;③载荷主要由车架来承担。 ④车身在一定程度上仍承受车架引起的载荷。2>适用车型①货车(微型货车除外)②在货车底盘基础上改装成的大客车③专用汽车④大部分高级轿车。 (2)、承载式:去掉车架,由车身直接承载。 1>特点:①保留部分车架、车身承受部分载荷。②前后加装副车架。2>适用车型:基础承载式、整体承载式大客车。

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

车身结构设计总结

1、车身:车身是指各种汽车底盘上构成的乘坐空间及有关的技术装备。(一般来说,车身包括白车身及其附件) *2、白车身:白车身通常系指已经装焊好但尚未喷漆的白皮车身。*3、非承载式(有车架式):非承载式车身的汽车有独立刚性车架,又称底盘大梁架。车身本体悬置于车架上,用弹性元件联接。特点:有独立的车架;车身受力小;弹性连接。 车架的振动通过弹性元件传到车身上,大部分振动被减弱或消除,发生碰撞时车架能吸收大部分冲击力,在坏路行驶时对车身起到保护作用,因此车厢变形小,平稳性和安全性好,而且厢内噪音低。但这种非承载式车身比较笨重,质量大,汽车质心高,高速行驶稳定性较差。 4、车架:是跨装在汽车前、后轴上的桥梁式结构。 车架的主要型式有:框式、脊梁式、综合式三大类。框式车架可分为边梁式和周边式两种。 *5、非承载式车身结构的优点:除了轮胎和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作用,适当吸收车架的扭转变形和降低噪声有作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了乘坐舒适性;底盘和车身可以分开装配,然后总装在一起,简化了装配工艺,便于组织专业化协作;由于有车架作为整车的基础,这样就便于汽车上各总成的安装,同时也易于更改车型和改装成其它用途的车辆;发生撞车事故时,车架还可以对车身起到一定的保护作用。 6、半承载式车身:还有一种介于非承载式车身和承载式车身之间的车身结构,被称为半承载式车身。它的车身本体与底架用焊接或螺栓刚性连接,加强了部分车身底架而起到一部分车架的作用,车身与底架成为一体共同承受载荷。这种形式实质上是一种无车架的承载式车身结构。因此,通常人们只将汽车车身结构划分为非承载式车身和承载式车身。 *7、承载式车身的主要缺点:由于取消了车架,来自传动系和悬架的振动和噪声将直接传给车身,而车厢本身又易于形成空腔共鸣的共振箱,因此会大大恶化乘坐舒适性;改型较困难; *8、“三化”指的是产品系列化,零部件通用化以及零件设计的标准化。 9、车身的表达方式: 传统的表达方式:坐标网格;1:1油泥模型。 现代车身的表达方式:基于CAD系统的曲线、曲面和实体。 10、动力总成的布置:初步设计时,必须确定车身与动力总成相对于前轮轴线的位置。在确定各总成相对于前轮的纵向位置之前,应预先估算轴荷分布。因此,车身总布置与整车总布置工作是很难截然分开的,往往需要反复交叉进行。 *11、地板凸包(传动轴通道)和传动轴的布置:为了保证车身地板凸包的高度最小,以及后座凸包上的座垫有足够的厚度,通常采取在垂直平面内将传动轴布置成U形的方案。这样可以降低传动轴的轴线,同时又能保证动力总成的外廓不致减小离地间隙,而且万向节叉轴线之间的夹角也不致超过允许值。 12、油箱和备胎的布置:在轿车上,油箱和备胎的布置车身的有效容积和汽车的轴荷分配都有很大的影响。为保证安全,油箱不应布置在发动机舱内,备胎则可根据需要任意布置。油箱和备胎往往同时布置在行李舱内。当备胎布置在行李舱内时,应保证在装满行李的情况下仍能方便地取出备胎。 13、车身试制和试验的目的:主要在于通过实践来具体检验车身外形和结构设计的合理性,考核其性能、强度和寿命,以及预先了解制造上的关键等。 14、概念设计的主要工作有:1.对市场、法规、竞争对手和竞争车型进行认真调查与预测;2.确定所开发新车在性能、质量、成本等方面适当的目标水平、具体指标和规格要求;3.进行整车和车身的总布置;4.产品、工艺、生产、销售和零部件等方面的专家在车身造型冻结前进行新车方案的较详细的可行性研究工作。 15、所谓A级曲面的定义:是必须满足相邻曲面间之间隙在0.005mm 以下。 16、计算几何:是一门兴起于二十世纪七十年代末的计算机科学的一个分支,主要研究解决几何问题的算法。 17、计算机辅助设计的主要问题:曲线的生成;曲面的生成;曲面间的拼接;曲面间过渡曲面的生成;曲面质量的评价;车身外表面曲面的分块。 *18、轿车车身的布置:传统式布置型式有利于车室内部(包括行李舱)布置,而且可以提高操纵稳定性、行驶平顺行和乘坐舒适性,但其缺点在于地板中部出现凸包,影响踏板布置、整车高度的降低和质量的减轻。 对于前驱动布置型式,由于取消了传动轴,可以降低地板和整车高度,如果采用横置式发动机,则更方便于车室内部布置。此种布置型式对车身总布置、降低风阻、整车轻量化等都是很有利的。 19、布置动力总成要考虑的因素:轴荷分配;K点的位置;曲轴中心线的倾角;发动机与其它零部件的间隙; 20、地板凸包(传动轴通道)和传动轴的布置:为了保证车身地板凸包的高度最小,以及后座凸包上的座垫有足够的厚度,通常采取在垂直平面内将传动轴布置成U形的方案。这样可以降低传动轴的轴线,同时又能保证动力总成的外廓不致减小离地间隙,而且万向节叉轴线之间的夹角也不致超过允许值。 21、影响车身地板高度的因素:传动轴;车架纵梁和横梁; 22、降低轿车地板平面的措施:减小车架纵梁的高度;前后轴上面的一段纵梁做成向上弯的形状;后桥采用双曲面齿轮传动以降低传动轴等。 23、R点定义:座椅调至最后、最下位置时的“胯点”。 *H点定义:实车测得躯干与大腿相连的旋转点“胯点”位置。 24、车身内部布置的依据:标准人体(人体样板尺寸);车身的内部空间。 25、车身内部布置的主要工作:决定座椅的位置、几何参数;决定座椅的调节范围;方向盘的位置、大小、倾角;方向盘的调节范围;组合仪表和仪表台的位置、大小;组合仪表表面的角度;各种操纵手柄的位置、大小。 26、影响视野性的因素:座椅的布置、高度以及座垫和靠背的倾角;车窗尺寸、形状和布置;立柱的结构;发动机罩和翼子板的形状。 *27、长途大客车的特点:由于乘客乘坐时间长,站距远,客流量较稳定,所以主要应保证乘客在座椅上的舒适性。 长途大客车平面布置的特点:座椅的布置应尽可能使乘客面朝前方,为了增加载客量,一般可以两排座中间的过道处增设活动座。 *28、城市大客车的特点:站距短、乘客流动频繁,所以主要应保证乘客上、下车方便和便于在车内走动。 城市大客车平面布置的特点:一般多采用单排、双排座的布置方案,以增大过道宽度和立席面积。 29、蓄电瓶布置考虑的因素:轴荷分配合理;蓄电瓶尽可能靠近起动电机。 30、仪表板上的布置:控制系统应尽量布置在驾驶员的右手边;仪表布置在左手边;指示灯应安排在仪表的上方。 *31、大客车的安全性:车身结构;座椅及安全带;安全玻璃;车内软化 *32、货车驾驶室按其结构可分为四类: 驾驶室位于发动机之后的长头式(安全但整车面积利用差); 驾驶室部分地位于发动机之上的短头式(综合安全和面积利用);驾驶室位于发动机之上的平头式(整车面积利用好但安全、维修、隔热差); 驾驶室偏于一侧的偏置式(整车面积利用、维修、隔热性好但安全性差) 33、人体工程学:是研究“人-机-环境”系统中人、机、环境三大要素之间关系,为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的一门技术科学。 *34、H点是人体身躯与大腿的交接点。用它来确定人体乘坐位置。H点人体模型:确定车身实际H点位置用的人体模型。 模型的背盘与臀盘交接处,在相当于人体胯点的位置上设有铰接副,铰接线的中点即为H点。 H点人体模型由背盘、臀盘、小腿杆、及头部探杆等组成。35、H点三维人体模型的作用:确定轿车的实际H点;检验轿车座椅设计的合理性。

汽车车身结构与设计

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

车身结构设计

第六章白车身设计概念 车身前端碰撞性能的机构设计是车身设计任务中要优先考虑的工作;在此基础上,再进行一般性设计和车身前后部位结构承载方式的设计以及加强结构的设计等。 6.1 背景介绍 针对ULSAB-AVC的基础工作任务,其中一项任务是将车身结构分为两种不同形式的设计结构(两厢车车身结构和三厢车车身结构)。 此结构设计包括以下几项内容: 车身碰撞性能 车身质量 车身结构性能 车身外形尺寸 建立车身公共平台 车身前端碰撞性能是车身设计要优先考虑的工作;在此基础上,再进行一般性结构设计和车身前后端结构承载方式的设计以及加强结构设计等工作。我们必须考虑严格的车身侧面碰撞的要求。为了做到这一点,首先,应重点考虑乘客舱的结构设计,其次是车身后端结构的设计。 从逻辑思维理论而言,车身设计可以针对车身结构某一部分进行,即影响车身其它部位结构;一个纯粹的设计途径是运用ULSAB-AVC车身结构设计理念发展而来的。 6.2 公共平台----- 车身结构设计 6.2-1 两厢车车身结构 图6.2-1 两厢车车身结构 6.2-2 三厢车车身结构 图6.2-2 三厢车车身结构

设计概念尤为重要的一方面是遵循ULSAB-AVC车身结构设计理论, 即已经发展成为两种不同车身结构的开发思路: 如图 6.2-1和6.2-2 (两门轿车, 四门轿车)不同车身结构中(两厢车三厢车), 由一些共同零部件、独立零部件、连接加强件以及所有的分总成件来构成两种不同结构的车身结构; 在尽可能采用相同零部件来构成完整车身结构的前提下, 应考虑相关零部件的制造成本, 如零部件制造成本, 白车身骨架的装配成本, 整车装配成本等。两厢车车身、三厢车车身分别拥有相同的仪表板, 以及车身后部结构享有部分共同的零部件和连接件。 图6.2-3 两厢车车身结构 图6.2-4 三厢车车身结构 这个设计的目的是针对于两种已完成的车身结构享有一个共同的平台; 图6.2-5 显示了两种相似车身共享一个平台的结构形式。如图所示,座椅横梁、后部悬挂结构图。

(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

建筑概念设计和结构概念设计

建筑概念设计和结构概念设计 摘要:从城市建设和管理的角度看,建筑物向高空延伸,可以缩小城市的平面规模,为人们提供更多的生活工作空间,缩短城市道路和各种公共管线长度,从而节省城市建设与管理的投资,高层建筑设计成为城市建筑的发展趋势,随着经济和社会的发展,新的建筑形式层出不穷,给设计师提出了更高的要求。关键词:高层建筑结构设计浅析在高层设计中,建筑和结构是关系最密切的专业。建筑师往往根据建筑的使用功能和美学要求处理建筑体型,包括平面和立面;而结构师则根据受力的合理性进行结构设计,其中结构形式和结构体系的选择,结构总体布置等对结构的受力性能优劣性起决定性作用。结构的总体布置与结构体型密切相关,简单的体型易于得到规则和受力合理的结构总体布置,可使结构具有良好的抗震性能;反之,过于复杂的建筑平面和立面体型,将增加结构设计的困难,造成结构布置的不规则性。因此优秀的设计是建筑和结构的完美结合,需建筑师和结构师密切合作。在方案设计阶段,就应根据建筑物的高度、抗震设防烈度等具体条件合理选用结构形式和结构体系。 1 结构设计的任务 结构设计应根据建筑物的重要性等级、建筑使用功能或

生产需要所确定的荷载、抗震要求、设防标准等,对结构基本构件和整体进行设计,以保证基本构件的强度、变形、裂缝满足设计要求,同时保证结构体系的整体安全性、稳定性、变形性能,保证在突发事件发生时,结构保持一定的整体性,使人们的生命安全得以保证;保证合理用材,方便施工,同时尽可能降低建筑造价。总之,结构设计的核心是解决两个问题:一是满足建筑结构功能要求;二是经济问题。 2 概念设计 概念设计是根据理论与实验研究结果及工程经验等形成的基本设计原则和设计思想,进行结构的总体布置,并正确确定细部构造的过程,需要遵循相应规范条文进行合理的平面设计、竖向设计、基础设计等。 概念设计包括两个方面。建筑概念设计是对满足建筑使用功能、造型优美、技术先进的总建筑方案的确定;结构概念设计是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计。结构概念设计旨在有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系,满足结构的功能要求和建筑功能的需要,以及技术经济可能的设计原则,确定最优的结构体系,选择适用的建筑材料和合理的关键部位构造、结合适宜的施工及合理的效益达到房屋设计的统一。 3 高层建筑抗震概念设计若干原则 建筑抗震性能是概念设计的决定因素,概念设计应遵循

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、

浅谈对结构概念设计的认识

浅谈对结构概念设计优化的认识 产品中心 设计一部杨英瑜 0 前言 建业网校登载的“结构成本控制的管理思路和技术方法”,仔细阅读,觉得对成本控制,确实很有帮助,但文章只给出思路及若干值得关注的工程结构问题,然而没有答案;对这些问题,如果进行结构优化设计,是可以较为完满解决的,但房地产行业的实际情况,往往是立项后,建筑方案一确定,希望施工图立等可取,这样,要想进行优化设计,设计周期及工期,都有困难,因为商机不等人,故想从结构概念设计优化的角度,先从一些影响较大的局部问题,进行概念设计优化分析,对控制结构成本,比孤立地对单个问题的分析[1],也许会更有好处;本文将结合以往的工程实践,对某些项目的基础工程案例,进行分析,以求对开发新项目时,能起点借鉴作用。 一、结构设计优化的前景 2006年6月份,我国召开“首届全国建筑结构技术交流会”,工程院江 欢成院士在他的报告中指出[2] : “我国优化设计工作方兴未艾,大有可为。…它符合可持续发展和科教兴国伟大战略,是科学发展观在建筑行业中的落实”。然而在比较讲究经济效益的房地产行业,并没有得到广泛推广,可能有技术层面的原因,文献[3]指出:建筑结构构件的断面尺寸是离散量,规范中的一些要求、实际设计时的约束和约定,很难用显式表达,一个稍大的工程结构,设计变量及约束条件都很多,……凡此种种,都要求要有很实用和方便的软件工具,这可能是妨碍结构设计优化普遍推广的原因;目前从事这方面工作的单位也不少,文献[2][3]的单位就在这方面做了不少工作,有很多经验值得借鉴;文献[2]介绍,经他们优化过的工程,在实物工程量上,可节约5%~10%,甚至更大,而在建筑空间和平面使用方面,带来的效益更大;作为有十五年开发经历的建业集团,年开发量200万㎡(见建业网集团简介),要想结构成本,有较大幅度的降低,开展结构设计优化,应该是提到日程上来的时侯了。 二、目前结构设计优化的一些具体做法 1)、复核性的优化 文献[2]介绍的案例中,很多是在既有施工图的基础上进行优化,笔者把这种做法称为复核性的优化,因为甲方认为建筑、结构不尽合理或配筋过多不经济,委托在原有基础上进行优化,以求克服某些缺陷或降低成本,这种做法,不是全面、全过程的优化,往往带有原设计的弱点,但经过优化后,建筑、结构的使用功能得到相当大的改善,优化设计的周期较短,直接经济效益,也很可观,故甲方很容易接受这种做法。 这种做法也有实际问题,如修改设计的费用、责任问题,文献[2]的作者江院士还坦言:“好朋友劝我不要搞,因为得罪人,特别是得罪同行,得罪老朋友”。虽如此,江院士还是以高度的社会责任感,继续从事这方面的工作;但毕竟是要面对的实际问题。 2)、全面优化 工程建设是一个系统工程,应该说从立项、建筑结构方案、施工图设计、施工阶段、交付使用,每一个环节都有定位及需要优化的问题,目前房地产行业,全过程、全

汽车车身结构与设计期末考试试题

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。

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

结构概念设计的几点基本思想

结构设计初期,根据建筑、地质勘探等特点,预先选择适当的结构尺寸、基础形式、荷载假定、计算模型等,形成概念上的整体模型,即结构概念设计的基本思想。概念设计合理与否,将直接决定了最终整个结构设计的卓越或平庸甚至失败。本文从结构设计的角度,对概念设计的基本思想做了较为全面的理解和探讨。 几个基本的结构概念 1构件受力状态 一般结构构件主要有四种基本的受力状态:受拉、受压、弯剪、受扭。结构设计的一个基本的内容就是优化结构体系,进行合理的结构布臵和适当的刚度分布,使得结构内部各构件尽量处于最合理的受力状态,充分发挥材料强度。各种受力状态具有明显不同的特点。 受拉轴向受拉的构件,荷载通过构件截面中心,截面上各点受力均匀,材料强度可以充分利用。对于适合受拉的材料如钢材等,这是一种最为经济合理的受力状态;对混凝土等材料,由于本身的抗拉强度远低于抗压强度,应尽量避免出现这种受力状态。 受压理论上来讲,这应该是一种最合理的受力状态。一般材料抗压强度均不低于抗拉强度,外荷载通过构件截面中心,截面上各点受力均匀。但这仅仅是一种理论的受力状态,实际受压构件由于种种原因存在偏心,或者承受侧向荷载作用,使得承载力与构件的长细比有关,长细比越大,构件的承载力越低。增大截面回转半径、加强构件边界条件等可以减小构件长细比,但这需要以建筑空间和工程费用作为代价。 考虑偏心情况,相同计算长度和边界条件的受压构件,以环形截面最为合理,圆形及正方形截面次之。通过改变截面尺寸、增加适当的侧向支撑等措施达到两个方向回转半径近似相同的工字形型钢、角钢或组合截面也能做成比较经济合理的受压构件。 弯剪实际构件受弯受剪往往同时发生。受弯作用产生的正应力在离中和轴最远处最大,中和轴附近则比较小,受力不均匀;剪应力在截面中和轴附近最大,离中和轴最远处则降为零。另外,在整个构件的计算长度内,受弯受剪引起的应力分布也很不均匀。以矩形截面简支梁为例,在均布荷载作用下,跨中弯距M最大,剪力V为零,支座处剪力V最大,弯距M为零,最终结果是,整段梁内各截面的受力状态以及同一截面上各点的受力状态均不相同,使得材料强度远不能充分利用。 对于钢筋混凝土构件的改进措施:采用适当形式的纵筋和箍筋承剪,合理布臵纵向受力钢筋;减小中和轴附近的截面尺寸,如采用工字形、T形、空腹桁架等截面形式,圆形及环形截面则极不合理;增大跨中截面高度,如鱼腹式变截面梁等。 受扭构件受扭时,截面上会产生成对的剪应力形成力偶对来抵抗扭矩。截面中间部分的应力小,力臂也

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