白车身及车身骨架结构设计要求
白车身总体结构
1.1 概述
白车身通常指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身(Body in white)，即由各种各样的骨架件和板件通过焊接拼装而成的轿车车身。本章内容主要针对车身骨架进行描述，不包括车身覆盖件。
1.1.1 车身作用
主要是为驾驶员提供便利的工作条件，为乘员提供安全、舒适的乘坐环境，隔绝振动和噪声，不受外界恶劣气候的影响。车身应保证汽车具有合理的外部形状，在汽车行驶时能有效地引导周围的气流，以减少空气阻力和燃料消耗；此外，车身还应有助于提高汽车行驶稳定性和改善发动机的冷却条件，并保证车身内部良好的通风。同时车身也是一件精致的艺术品，给人以美感享受，反映现代风貌、民族传统以及独特的企业形象。
1.1.2 车身类型
车身壳体按照受力情况可分为非承载式、半承载式和承载式(或称全承载式)三种。
1.1.
2.1 非承载式
非承载式车身的特点是车身与车架通过弹簧或橡胶垫作柔性连接，如图1-1；在此种情况下，安装在车架上的车身对车架的加固作用不大，汽车车身仅承载本身的重力、它所装载的人和货物的重力及其在汽车行驶时所引起的惯性力与空气阻力；而车架则承受发动机及底盘各部件的重力；这些部件工作时，一直承受着支架传递的力以及汽车行驶时由路面通过车轮和悬架传递来的力(最后一项对车架或车身影响最大)；这种结构型式一般用在货车、专用汽车及部分高级轿车上。
图1-1 非承载式车身
1.1.
2.2 半承载式
半承载式车身的特点是车身与车架或用用螺钉连接，或用铆接、焊接等方法刚性地连接,如图1-2。在此种情况下，汽车车身除了承受上述各项载荷外，还在一定程度上有助于加固车架，分担车架的部分载荷。半承载式是一种过渡型的结构，车身下部仍保留有车架，不过它的强度和刚度要低于非承载式的车架，一般将它称之为底架。它之所以被命名为半承载式
是出于以下考虑：让车身也分担部分载荷，以此来减轻车架的自重力。这种结构型式主要体现在大客车上。
图1-2 半承载式车身
1.1.
2.3 承载式
承载式车身的特点是没有车架，车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础，车身的强度和刚度通常由车身下部来予以保证。一般中低档轿车车身属于承载式车身。以S11车身为例，如下图1-3所示。
图1-3 承载式车身
为了减小汽车的整车重量和节约材料，大多数中级、普通级、微型轿车和部分客车车身常采用承载式结构。货车驾驶室只占汽车长度的小部分，不可能采用承载式结构。
没有完整的封闭构架的开式车身(敞篷车)也很难采用承载式结构。高级轿车车身如果为了提高汽车的舒适性，减轻发动机及底盘各总成工作时传来的振动及汽车行驶时由路面通过车轮和悬架传给车身的冲击，则可采用非承载式结构。
承载式车身的地板有较完整(厚度也较大)的纵、横承力部件，其前部有两根断面尺寸较粗的纵梁，它们往往与两侧的前挡泥板和前面的散热器固定支架等焊接成刚性较好的空间构架，以便直接安装发动机和前悬架等部件并承受其工作载荷。
与此相反，非承载式轿车的车身前部就较薄弱，其车前钣金制件通常不是焊接在车身壳
体上，而是用螺钉相互连接起来并安装在车架上。
1.2 车身骨架的结构分块
车身骨架主要由车身前部总成、前围总成、侧围总成、地板总成、顶盖总成和后围板总成组成，如图1－4。
1、前部结构
2、前围总成
3、侧围总成
4、地板总成
5、顶盖总成
6、后围板总成
图1-4 车身骨架
1.2.1前部结构
承载式车身的前部结构，其主要功能是支撑发动机、驱动装置、悬架和散热器等，并承受各种载荷作用。车身前部结构的横向承载单元主要由前大灯框架、水箱横梁等焊接组成；两侧的纵向承载单元主要由前纵梁、轮罩、前翼子板支架等焊接组成。
1.2.2 前围总成
轿车车身前围是分隔车身前部与座舱的结构总成，支承并安装前风挡玻璃、雨刮器、仪表板横梁、转向柱、脚踏板和空调等。一般由前围上盖板、前围板、转向柱支架等组成。车身前围对保证车身的扭转刚度、改善座舱舒适环境和提高碰撞安全性等起着重要作用。1.2.3 侧围总成
侧围是形成轿车左右侧壁，是组成座舱的重要结构总成，它是支撑顶盖，连接车身前后部分的侧面构件，是固定前风窗玻璃，并用来安装侧门，保证车身侧面撞击安全性的承载框架，应具有较大的抗弯、抗扭刚性和强度；其主要由侧围外板、A柱、B柱、C柱及加强板等焊接组成。
1.2.4底板总成
车身底板是车身的支承部分，应提供足够的强度和刚度，从而保证车身的承载能力。现代轿车为满足造型和视野等要求，广泛采用细窗柱、大面积玻璃和薄车顶等结构型式，由此
加大了车身底部结构部分的承载分量，以致车身设计上对车身底板结构的承载能力要求更高。加上底板结构的防振、隔音和防腐蚀性能的要求，以及车身室内居住性的不断改善对底板布置的影响，使得合理设计底板结构成为车身结构设计的重要内容。
轿车车身底板结构主要由前底板、后底板、中通道、门槛、连接板、座椅支架等构件组成，见图1-5。底板总成的关键部件是门槛梁和分置在其间的横梁。横梁可以起到防止底板折叠的作用。一般侧向要预留200～300mm的空间，供侧向的皱折变形之用。为了提高门槛抗弯强度，应尽量加大其断面尺寸。此外，也可以在门槛梁内增设衬板结构。
图1-5 地板总成结构
1.2.5顶盖总成
顶盖由顶盖前、后横梁支承，并焊接在其上，从而使其刚度和强度得到增加，如图1-6。现代轿车设计中，从扩大视野和上下车方便性考虑，已广泛采用薄车顶、四周小圆角过渡的顶部结构型式，既保证了顶盖的刚性，又减小了振动噪声。
1.2.6 后围板总成
后围板总成即为行李箱盖下方连接左右翼子板的部分，一般包括上、下连接板、后围加强板、锁销加强板等，并安装后保险杠。
图1-6顶盖总成结构
1.3 现代汽车车身骨架的主要构成部件
前纵梁
前纵梁为轿车车身前部承载的主要结构，主要承担来自前悬架系统、发动机悬置(有的车不需要)的工作载荷，同时它也是前碰的主要吸能结构，所以，它担负着重要的安全功能。
前围板
前围板是指发动机舱与车厢之间的隔板，它与地板、前立柱连接，并安装在前围上盖板之下。前围板上有许多孔口，作为操纵用的拉线、拉杆、管路和线束通过之用；另外，其还要满足脚踏板、转向柱等机件的安装要求。
为防止发动机舱里的废气、高温、噪声窜入车厢，前围板上要有密封措施和隔热装置。在发生意外事故时，它应具有足够的强度和刚度。对比车身其它部件而言，前围板装配最重要的工艺技术是密封和隔热，它的优劣往往反映了车辆整体的质量。
前围上盖板
前围上盖板一般由上盖板内板、上盖板外板以及加强板等构件焊接而成，支承并安装前风挡玻璃和雨刮器。通常采用具有很大扭转刚度的箱型断面结构。前围上盖板通过两侧的端板与车身左右侧围的前立柱焊接，是决定车身扭转刚度的主要构成元件。
A、B、C柱
一般轿车车身有三个立柱，从前往后依次为前柱(A柱)、中柱(B柱)、后柱(C柱)。对于轿车而言，立柱除了支撑作用，也起到门框的作用。
设计师考虑前柱几何形状方案时还必须要考虑到前柱遮挡驾驶者视线的问题。一般情况下，驾驶者通过前柱处的视线，其双目重叠角总计为5～6度，从驾驶者的舒适性看，重叠角越小越好，但这涉及到前柱的刚度，既要有一定的几何尺寸以保持前柱的高刚度，又要尽量减少驾驶者的视线遮挡，始终是一个矛盾的问题。设计者必须尽量平衡两者以取得最佳效果。在2001年北美国际车展上，瑞典沃尔沃推出的最新概念车SCC，就将前柱改为通透形式，镶嵌透明玻璃以便驾驶者可以透过柱体观察外界，令视野盲点减少到最低程度。
中柱不但支撑车顶盖，还要承受前、后车门的支承力，在中柱上还要装置一些附加零部件，例如前排座位的安全带、线束等。因此中柱大都有外凸半径，以保证有较好的力传递性能。现代轿车的中柱截面形状是比较复杂的，它由多件冲压钢板焊接而成。随着汽车制造技术的发展，不用焊接而直接采用液压成型的封闭式截面中柱巳经问世，它的刚度大大提高而
重量大幅减小，有利于现代轿车的轻量化。另外，有些设计师从乘客上下车的便利性考虑，索性取消中柱；最典型的是法国雪铁龙C3轿车，车身左右两侧的中柱都被取消，前后门对开，乘员完全无障碍上下车。当然，取消中柱就要相应增强前、后柱，其车身结构必须要用新的型式，材料选用也有所不同。
后柱与前柱、中柱不同的一点就是不存在视线遮挡及上下车障碍等问题，因此构造尺寸大些也无妨，关键是后柱与车身的密封性要可靠。
顶盖
顶盖是车厢顶部的盖板。对于轿车车身的总体刚度而言，顶盖不是很重要的部件，这也是允许在车顶盖上开设天窗的理由。从设计角度来讲，重要的是它如何与前、后窗框及支柱交界处平顺过渡，以求得最好的视觉感和最小的空气阻力。当然为了安全，车顶盖还应有一定的强度和刚度；另外，除了在顶盖下增加一定数量的加强梁外，顶盖内层也敷设绝热衬垫材料，以阻止外界热量和噪声的传入。
顶盖通常分为固定式顶盖和敞篷式顶盖两种；固定式顶盖是常见的轿车顶盖形式，属于轮廓尺寸较大的大型覆盖件，属于车身整体结构的一部分。它具有刚性强，安全性好，汽车侧翻时起到保护乘员的特点，缺点是固定不变，无通风性，无法享受到阳光及兜风的乐趣。
敞篷式顶盖一般用于档次较高的轿车或跑车上，通过电动和机械传动，移动部分或全部顶盖，可以充分享受阳光和空气，体验兜风的乐趣；缺点是机构复杂，安全性和密封性较差。敞篷式顶盖有两种形式，一种称为“硬顶”，顶盖用轻质金属或树脂材料做成；另一种称为“软顶”，顶盖用篷布做成。
目前新型敞篷车多用硬顶形式，例如标致206CC跑车，按动电钮，即可使后行李舱盖向后揭开，顶盖自动折叠并随支柱(车厢后柱)的摆动而向后移动，移至行李舱处降下，降入行李舱内，然后合上行李舱盖，此时整车就成为了一辆敞篷车。
硬顶式敞篷车的各部件之间配合相当精密，整个电控操纵机构较复杂，但由于采用硬性材料，恢复车厢顶盖后的密封性较好。而软顶敞篷车由篷布及支撑框架构成，将篷布及支撑框架向后折叠就可以获得敞开式车厢。由于篷布质地柔软，折叠起来比较紧凑，整个机构也相对简单，但密封性及耐用性较差。
固定式顶盖和敞篷式顶盖有各自的优缺点，可不可以去除缺点而保留两者优点？设计师想出了一个折中的办法：在固定顶盖上开窗口，即“天窗”，既可保持固定顶盖的优点，又可在一定程度上获得敞篷效果，两者兼顾，还可增加厢内光线。这种方式受到了汽车消费者的欢迎，在20世纪80年代后，开天窗的轿车迅速流行起来。
翼子板
翼子板是遮盖车轮的车身外板，因旧式车身该部件形状及位置似鸟翼而得名。按照安装位置又分为前翼子板和后翼子板，前翼子板安装在前轮处，因此必须要保证前轮转
动及跳动时的最大极限空间，因此设计者会根据选定的轮胎型号尺寸用“车轮跳动图”来验证翼子板的设计尺寸。
后翼子板无车轮转动碰擦的问题，但出于空气动力学的考虑，后翼子板略显拱形弧线向外凸出。现在有些轿车翼子板已与车身本体成为一个整体，一气呵成。但也有轿车的翼子板是独立的，尤其是前翼子板，因为前翼子板碰擦几率比较大，独立装配的话，售后就容易整件更换。目前，有些车的前翼子板用有一定弹性的塑性材料(例如塑料)做成，具有很好的缓冲性，比较安全。
车身上其他重要的结构件还有：前围上盖板、流水槽、后围板、地板、门槛等。
1.4 车身骨架总体设计的硬点及主要尺寸
所谓硬点是指汽车设计中确定的、轻易不能改变的位置或形状，它可以是孔、平面或一段曲面等等。车身骨架总体设计时须与底盘及总布置协作，初步完成动力总成、底盘系统硬点、前后悬架、轮胎包络面模型、排气系统、冷却系统、电瓶等的布置方案；此时，与车身连接的一些硬点即初步确定完成，如副车架安装点、前悬安装点、后悬安装点、发动机悬置安装点等。以前悬架系统为例，其硬点位置如下图1-7。
图1-7 前悬架系统结构图
1前滑柱安装点(左右各三个) 2副车架后安装点(左右各一个) 3副车架前安装点(左右各一个)
悬架系统传递作用在车轮和车架(或车身)的一切力与力矩,故其在车身上的连接点的强度非常重要；同样，发动机悬置、冷却系统等在车身上的安装点位置及控制尺寸也须认真确定，即做好车身布置可行性分析。例如，车身上应该做怎样的结构才能控制好上图中A、B 的尺寸，包括安装点处的紧固件应该如何设计等等。
1.5 车身骨架的设计要求
1.5.1 安装要求
车身骨架是轿车承载的主体，动力总成、底盘、内外饰件和电子电器部件等均安装在其上。
1.5.2 强度、刚度与安全性要求
车身强度是指在发生碰撞时，对车身施加很大外力时车身不容易被损坏的能力。刚度是指在施加不致于毁坏车身的普通外力时车身不容易变形的能力，也就是指恢复原形的弹性变形能力。强度不足的后果是车身发生开裂、断裂、塑变及压溃等，使车身丧失使用功能；刚度不足的后果是车身在使用中发生吱吱声及高频振动声，或车身开口部位发生变形，导致车门开闭困难、密封性下降。车身刚度不足甚至会影响车辆高速转弯时的稳定性。由此可见，车身结构要有必要的强度和刚度，一般来讲，强度高的车身刚度也好，在行驶中受
到各种外力时的变形也小。
车身安全性最重要的一点就是如何在发生碰撞时吸收冲击能量，保证必要的乘员生存空间，基于此点，车身结构设计并不是整体越牢固越好。碰撞载荷是汽车车身在使用过程中遇到的极端载荷情况。为了有效地保护成员的安全，车身结构在整体上应符合两端软中间硬的原则，以保证纵向碰撞发生时，车身前部或后部吸收80％以上的碰撞能量。为此，可以通过合理分配冲击力的传递路径或提高局部吸收碰撞能量的能力来达到此目的。由于纵向碰撞发生时，能量的70％需由车身纵梁吸收，因此纵梁的作用尤为重要。碰撞时可依靠局部变形吸收能量，从而减少中部成员舱变形的可能性。局部变形可以依靠梁的局部弯曲或局部发生皱折实现。利用现代技术对中空管状梁内施以填充材料，还可以大大提高其吸收能量的能力。设计中，一般应在车身前部和后部预留50～80cm的空间供碰撞能量吸收用。此外，因碰撞能量的30％要靠轮罩吸收，故需充分注意它与地板和纵梁的联接。因此，车身前后结构应具有适当的柔性，以便在发生前、后碰撞时能吸收能量。而汽车在发生横向碰撞时，没有多余的空间来变形以吸收冲击能量，因此，车身该部分结构必须牢固；设计时应该提高侧面结构的抗撞击强度，减小碰撞凹陷变形，保证座舱的完整性及生存空间。
1.5.
2.1 低速时轿车车身安全性设计
为了降低维修费用以及把轿车损伤减低至最小，设计上应主要考虑以下方面：
1) 将轿车乘客区设计成为高强度、高刚度的结构，以便经受多方向的碰撞而基本不变形。
2) 轿车车身前部和后部设计成可定向变形的区域，以达到碰撞时吸收能量的目的。
3) 在车身前部配置高强度的横向连接件，以承受正面碰撞的冲击。
4) 将车身地板设计成具有耐碰撞结构，以传递剩余的碰撞能量。
5) 车门框及A、B、C柱应具有足够的刚度和强度，以保证碰撞发生后，车门能被打开。
6) 车顶盖应采用加强壳体和车顶框架结构，以保证顶盖抗压能力。
7) 轿车的纵向结构从发动机舱到客箱的变形阻力逐渐增大，以避免或减少汽车的碰撞损伤，降低修理费用。
8) 当正面、后面、侧面碰撞后，保证车内乘员无伤害。
9)需要考虑行人保护法规。
9) 车身本体后部经质量为1000kg的碰撞车以15km/h车速和40%覆盖面碰撞试验，除车身本体后部零件外，其他车身本体零件不需要再更换，减少维修费用。
1.5.
2.2高速时轿车车身安全性设计
不仅需要对轿车车身提出更高的耐撞性要求，更重要的是使乘客得到最优的保护，既要考虑自身车内的乘客安全，还要考虑对方车内的乘客安全。除上述的设计特点外，在设计上还应有以下几个方面的考虑：
1) 车身本体碰撞承载结构采用轻量化设计，尽量采用高强度钢，使强度提高。
2) 保证速度为64km/h，覆盖面为40%正面碰撞后，车内乘员不致受伤。
3) 室内零件尽可能表面光滑及软化，避免有棱角。
4) 雨刮器的销轴应基本被发动机罩遮盖。
1.5.3法规要求
除设计图纸的绘制与标注应按有关国家标准进行外，车身设计还应遵守与汽车车身安全有关的一些标准与法规。即车身结构设计应具有很好的碰撞安全性，要求车身结构在碰撞时被适
当地损坏，利用车身特定部位的合理变形来吸收碰撞能量，从而减缓传给乘员的冲击，保护乘
员安全。
中国有关轿车车身的强检标准
1) GB 11551－2003 乘用车正面碰撞的乘员保护
2) GB 11553－1989 汽车正面碰撞时对燃油泄漏的规定
3) GB 20071－2006 汽车侧面碰撞的乘员保护
4) GB 20072－2006 乘用车后碰撞燃油系统安全要求
5) GB 7258－2004 机动车运行安全技术条件
6) GB 14167－1993 汽车安全带安装固定点
国外有关轿车车身的法规
1) FMVSS 美国联邦机动车安全标准
2) EEC 欧洲经济共同体机动车指令
3) ECE 联合国欧洲经济委员会机动车法规
4) ADR 澳大利亚机动车安全设计法规
5) 日本道路运输车辆安全标准
6) ISO 国际标准等
1.5.4 轻量化设计要求
作为大批量生产的汽车，减小其自身重量可节约大量的制造材料，降低生产成本。合理
地减小汽车的自身质量，会对汽车工业和汽车运输业带来巨大的经济效益。车身结构轻量化
设计一般采取以下两种方法：即在把握住车身结构部件所具有的强度水平的基础上，尽量采
用轻质材料；以及优化设计，减少零部件数量。应用计算机解析车身结构，优化结构设计非
常重要，由于使用了高强度钢板，部件强度得到了保障，也符合轻量化设计要求，但材料的
拉伸弹性模量并没有多大的变化，因而会导致刚度的降低，所以必须靠车身部件的型状设计
来保证应有的刚度。下表1-1列出了一种车型的轻量化设计与原方案的数据比较：
表1-1 一种车型的轻量化设计与原方案的数据比较
车身特性原方案轻量化设计目标值
车身净质量(kg) 271 205 200 静态扭转刚度(N·m/°) 11531 19056 13000 静态抗弯刚度(N/mm) 11902 12529 12200
扭转振动固有频率(Hz) 38 51 40
1.5.5 车身耐久、防腐蚀、密封性、隔音、隔热要求
汽车在行驶过程中，经常处于受腐蚀的环境中，例如雨水的侵蚀，工业区的大气污染，污
水的侵蚀等，从而影响汽车的使用寿命，因此必须重视提高钢板的防腐蚀性；一般有以下三种
途径：
1) 改善材料的抗腐蚀性。轻合金和玻璃钢等是良好的防腐蚀性材料，但由于材料的来
源和加工方法的原因，这些材料使用受到限制。如采用镀锌钢板则有很大的发展前景，因为
这种防腐蚀材料仍以钢板为基本材料，生产设备不必进行很大的变动。
2) 涂刷防腐材料。在使用防腐蚀涂料方面，为了提高漆膜的牢固性，通常先进行磷化
处理，再上防锈底漆。近年来采用水溶性油漆或电解涂漆工艺，进行整个车身的侵漆，防锈
效果较好。地板两侧的门槛是主要防腐件，通常在门槛的外部要进行几道工序的喷漆，在门槛的内部要开工艺孔，以用喷枪喷入石蜡防腐。此外，对于腐蚀严重但强度要求不高的零件，可以用工程塑料代替钢板。
为提高车身的密封、隔音、隔热性，从车身结构方面，可以采取如下措施：
1）加厚前挡板厚度或将前挡板做成双层结构。
2）车身地板一般由前、后地板搭接组成，其焊接应该按轿车的行驶方向，使前一块地板在下，后一块地板在上，并使前一块地板的搭边凹下相当于后地板的料厚，所有地板点焊后，在搭接缝里涂以密封胶。
3）地板大面积的增加加强筋，以提高地板刚度、抑制薄板的振动。
4）前挡板上的一系列孔，例如线束孔、脚踏板等的过孔应尽量小，最好用密封圈(堵盖)加以密封。
5）使用各种隔音材料、吸音材料、减振材料、防振材料和缓冲材料降低室内噪声。
1.5.6 结构设计的制造工艺性
车身骨架一般由大约300件冲压件焊接而成，从钢板排样到焊接成一辆精美的白车身，其制造工艺复杂。车身设计师应该设计出制造可行的、工艺过程简单的轿车车身，以便降低成本、节约工时。
1.5.7 其他要求(通用性要求、柔性化设计等)
除上述几点外，车身设计还要提高通用性、生产线的柔性化等，以降低成本。
车身结构设计的各要素之间是相互矛盾着共存的，设计中一味追求某一方都会造成浪费或结构的不合理。车身设计师的职责就在于设计出工程制造可行的、低成本的、又能符合性能要求的轻量化车身。
《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。
汽车车身设计实习报告
汽车车身设计
从汽车产业到汽车社会， 汽车已成为一种现代生活方式的代表。 特别是随着经济的发展， 汽车越来越普及，人们需求也越来越多样化，从而刺激了汽车供应商开发功能更齐全、文化 内涵更丰富、品牌特征更鲜明的汽车产品。于是，近些年来在全球及国内市场出现了许许多 多各种新功能的车身型式， 众所周知车身结构含有以下分类： 两厢车 三厢车 掀背车 旅行 车 硬顶敞篷车 软顶敞篷车 跑车 MPV SUV 等等。
上上周在王老师的带领下我们参加认识了学校停车场的各种车， 今天我们到了体育馆门 口的停车场，各种车琳琅满目，让人目不暇接，各种不同的风格，给人以不一样的冲击。回 宿舍后查阅了不少资料，对于汽车车身设计有了新的认识。
汽车车身设计有如下几个特点：一、汽车车身设计涉及面广，远远超过一般机械产品的 范围，因此车身设计人员需要有坚实的理论基础和丰富的实践知识。二、汽车车身设计方法 有别于汽车上其他总成。三、车身的结构设计有独特的要求。另外，在车身设计时除满足车 身有一定的强度，刚度要求外，还应进行防震降噪、碰撞装安全性、金属材料缓腐蚀性及轻 量化方面的结构设计。
在网上找了不少资料，下面举例几款车身设计的机构及特点：
两厢
在国外，两厢车通常叫做“hatchback”，也就是掀背的意思，但是这与我们国内叫得 掀背车有所区别。在国内，两厢车是指少了突出的“屁股”(后备箱)的轿车，它将车厢与后 备箱做成同一个厢体，并且发动机独立的布置形式。这种布局形式能增加车内空间，因此多
用于小型 车和紧凑 型车。
三厢
三厢式汽车：轿车的标准形式。我们常见的轿车一般是三厢车，它的车身结构由三个相 互封闭用途各异的“厢”所组成：前部的发动机舱、车身中部的乘员舱和后部的行李舱。在 国外，三厢车通常叫做 Sedan 或 saloon。
跑车
跑车一般为双门设计，车身较低、造型流畅，有着比较强烈的运动感，座椅为双座或 2+2式设计，与其他级别车型区别比较明显的是，跑车的发动机可以有前置、中置和后置三 种形式；而且其车顶形式也有硬顶、硬顶敞篷和软顶敞篷三种。
跑车的种类很多，有追求性能的，如兰博基尼；有的只追求样子，比如起亚速迈等。随着 市场的发展，跑车也不再局限于两门设计，比 如奔驰 CLS 就是四门轿跑车的引领者。
《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。
汽车设计小结
汽车设计课程小结 汽车设计理论是指导汽车设计实践的；而汽车设计实践经验的长期积累和汽车生产技术的发展与进步，又使汽车设计理论得到不断的发展与提高。汽车设计技术是汽车设计的方法和手段，是汽车设计实践的软件与硬件。 由于汽车是一种包罗了各种典型机械元件、零部件、各种金属与非金属；材料及各种机械加工工艺的典型的机械产品，因此其设计理论显然要以机械设计理论为基础，并考虑到其结构特点、使用条件的复杂多变以及大批量生产等情况。它涉及许多基础理论、专业基础理论及专业知识，例如：工程数学、工程力学、热力学与传热学、流体力学、空气动力学、振动理论、机械制图、机械原理、机械零件、工程材料、机械强度、电工学、工业电子学、电控与微机控制技术、液压技术，液力传动汽车理论、发动机原理、汽车构造、车身美工与造型、汽车制造工艺、汽车维修等。 在一个学期的课程中，我们主要学习了汽车总体设计、离合器设计、机械式变速器设计、万向传动轴设计、驱动桥设计、悬架设计、转向系设计和制动系设计，并且有效巩固了机械原理、机械设计、汽车构造、汽车理论及工程力学等相关课程的知识。 汽车设计的学习光有理论知识是不够的，还需要与实践相结合。学期末的课程设计就是理论结合实践的过程，历时两周的课程设计我们进行了实践探索并完成了汽车转向系的设计。 转向系统是汽车底盘的重要组成部分，转向系统性能的好坏直接影响到汽车行驶的安全性、操纵稳定性和驾驶舒适性，它对于确保车辆的行驶安全、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件起着重要作用。随着现代汽车技术的迅速发展，汽车转向系统已从纯机械式转向系统、液压助力转向系（HPS）、电控液压助力转向系统（EHPS），发展到利用现代电子和控制技术的电动助力转向系统（EPS）及线控转向系统（SBW）。 两周的课程设计，使我更加扎实的掌握了有关汽车转向系设计方面的知识。 在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获龋最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可! 课程设计是对我们本学期所学知识的一次总结，同时也是对我们各种能力的一次考验。设计过程中通过初步尝试、发现问题、寻找解决方法、确定方案的步骤，逐渐培养了我们独立思考问题的能力和创新能力，同时也是我们更加熟悉了一些基本的机械设计知识。本次设计几乎运用了我们所学的全部机械课程，内容涉及到机械设计、机械材料、力学、液压传动、机械图学等知识，以及一些生产实际方面的知识。通过设计巩固了理论知识，接触了实际经验，提高了设计能力和查阅文献的能力，为今后工作最后一次在学校充电。我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵
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
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。
汽车车身设计总结报告
目录 1. 汽车车身的发展趋势及其学习的重要意义。 (2) 2. 汽车车身总布置设计的基本方法与过程。 (6) 3. 汽车车身的基本结构。 (12) 4. 汽车车身的有限元分析的基本方法及过程 (18) 5. 汽车车身的尺寸工程。 (22) 6. 汽车车身的冲压成形。 (23) 7. 汽车车身的焊接。 (27) 8. 汽车车身的同步工程。 (31)
1. 汽车车身的发展趋势及其学习的重要意义。 汽车车身是实现汽车功能的重要系统，车身的设计与制造水平影响整车的动力性、平顺性、安全性、舒适性、经济性。轿车车身很大程度影响汽车的质量和市场销售。近年来，随着汽车工业的飞速发展，人们对汽车安全性、舒适性、可靠性、耐久性和造型美观性的要求越来越高。 汽车车身不同于一般的机械产品，有着自身的特点和设计要求，而实际上，轿车车身在发展过程中，外形的演变最直观，最富有特色，主要经历 个阶段，分别为马车形、箱型、甲壳虫形、船型、鱼形、楔形、子弹头形。 年，德国工程师卡尔·本茨发明第一辆汽车，而最初的汽车车身基本上沿用了马车的造型，因此被人们称为没有马的“马车”，由于当时汽油机功率较小，一般为木制框架加装结构简单的敞开式车棚，后来，由于人们对乘坐舒适性的要求，车身加上了挡风板，挡泥板等多种辅助构件，图1-1分别为戴姆勒 号和奔驰 号，而奔驰 号为世界上第一辆以汽油机为动力的三轮汽车。 图1- 1马车形车身 由于绝大多数马车形车身都是敞篷的，因此如果遇上刮风下雨天气，乘坐舒适性肯定会大打折扣，因此，在 年，美国福特公司生产出一种新型的 型车，如图车体类似于箱子，因此，人们将其称为“厢型车”，车身由一开始的简陋帆布篷发展到后来带有木制框架的厢型车身，这事车身外形设计的开端，厢型车车身高大，室内空间也比较大，然而其规则的外形也就决定了汽车在行驶的过程中会产生巨大的空气阻力，一开始，公司决定通过加大发动机功率，即由原来的单缸发动机转化为 缸、 缸、 缸，一路纵队排开，实际上，这种布置方式也即是我们通常所说的“直列式”，与此同时，发动机罩也随之变长。此外，“零件标准化”、“流水线装配工艺”，使得福特汽车成为“农民也能买得起的汽车”， 图1- 2福特 形车 由于生活节奏越来越快，人们对汽车的速度要求越来越高，厢型车空气阻力较大，妨碍
汽车车身设计总结范文
01-车身概论 什么是承载式车身？它有什么优缺点？ 无车架，由车身承受载荷。发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上优点–保证车身刚度和强度前提下减轻车身重量?缺点–振动噪声大–改型难 什么是非承载式车身？它有什么优缺点？ 有车架，载荷(指路面载荷)主要由车架承受 承载式特点?优点1、舒适性好。（有缓冲、降噪的挠性垫）2、便于专业化协作生产。（车身、底盘可分别装配）3、便于装配、便于改型。4、车架对车身有保护作用。?缺点1、自重大。 2、整车高度较大。 3、车架的制造设备大，投资费用高。 什么是基础承载式车身，大客车采用基础承载式车身有什么优点？ 侧围腰线以下部位为主要承载件,顶盖考虑为非承载件。窗，仓 02-车身设计方法 车身主图板应该反映哪些内容？ –车身上主要轮廓线–车身上各零件的装配关系–车身上各零件的结构截面–可动件运动轨迹的校核 车身传统设计方法存在哪些问题？ ?车身开发和设备准备周期长?设计累计误差大。“移形”?费时费力，工作强度大；车身图样，主模型?车身设计开发成本高?通用化与系列化程度低 车身现代设计方法分为哪两个阶段，分别需要完成什么工作？ 概念设计?从产品创意开始到构思草图，完成既实用又美观的造型设计，并制作模型和试制概念样车等的全过程。 工程设计（技术设计）电子计算机辅助车身设计–数字化车身设计，车身试验(包括强度试验、风洞试验、振动噪声试验和碰撞试验等） 现代车身设计方法与传统设计方法差别主要体现在哪几个方面？ 03-车身总布置设计 概述汽车总布置设计中应考虑哪些因素？ 一、乘坐舒适性二、车身的密封、隔热和隔声性能三、安全性、四视野性。五、上下车方便性六、操纵方便性 进行轿车车身布置时应考虑哪些因素？ 车身布置与底盘布置的关系,动力总成的布置,地板、凸包和传动轴的布置,轮罩与踏板的布置,车身内部的布置,车门立柱的布置,视野性,车身横截面的设计,箱、备胎布置、行李舱,消声器的布置 进行客车车身布置时应考虑哪些问题？ 客车车身总布置在很大程度上受制于发动机的布置 车厢内的平面布置,横截面,地板平面高度,座椅的布置、尺寸,车门、过道、扶手,备胎、油箱、电池的布置,仪表板的布置,安全性,整车尺寸, 进行货车驾驶室的布置时应考虑哪些因素？ 发动机舱与座椅的相对位置，座位布置，车门，要考虑人体工程学、视野要求 进行货车车厢布置时应考虑哪些因素？ 货箱容积的确定：根据装载质量、货物的单位容积质量来确定。（如加长货箱） 货箱尺寸：不超过GB的规定的外廓尺寸。尽可能减小长度以减小自重，提高机动性。 货箱的位置应考虑轴荷分布 后悬、离去角：后悬不超过轴距的55%（客车为65%） 装载高度（货箱地板距地面的高度）：为装载方便，应尽量低。但受车轮高度及其跳动的限
汽车车身设计的发展变化及其意义
现代汽车与汽车文化结课论文 汽车车身设计的发展变化 及其意义
引言 当我们看到一辆汽车时，第一时间就会注意到它的外形。往往外形帅气、漂亮，线条流畅的汽车能最先抓住大众的眼睛。汽车设计中车身造型设计属工业（产品造型）设计的范畴，它有别于工程技术设计的“硬设计”，其目的是使汽车能尽量完美地体现他的物质功能和精神功能，充分满足人们实用和审美两方面的需求，属于设计中的软设计。 汽车造型设计应该将先进的科学技术和现代审美观念有机的结合起来，使产品达到科学技术与造型艺术的高度统一，人机与环境的和谐统一，成为表达人类感情的“符号”。汽车造型设计是科学的理智和艺术的感情为一体的创造性设计。 而在当今社会，随着时代的发展和进步，人们的消费水平越来越高，对汽车的车身设计也越来越看重。 正文 汽车的汽车自诞生至今经历了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼型汽车和楔形汽车。 马车型汽车时代 最早出现的汽车，其车身造型基本沿用了马车的形式，因此称为“无马的马车”，英文名“Sedan”就是指欧洲贵族乘用的一种豪华马车。1908年，美国福特汽车公司生产了著名的T型车，最初是一种带布篷的小客车，成为马车型汽车的代表。汽车的马车型时代，由于汽车没有自己的造型风格，所以也可以说是汽车造型的史前时代。 箱型汽车 1986年，法国人本哈特和拉瓦索生产了世界上首辆封闭式汽车，也箱形汽车的开端。美国福特汽车公司在1915年生产出一种不同于马车型的汽车，其外型特点很箱一只大箱子，并装有门和窗，因此被称为“箱型汽车”。箱型汽车重视了人体工程学，内部空间大，乘坐舒适，有活动房屋的美称。但是，空气阻力大，妨碍了汽车前进的速度，为汽车的发展提出新的要求。
(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
车身设计的研究背景和研究意义
研究背景和研究意义 研究背景 二十多年来我国汽车工业的发展如井喷式的爆发式增长，汽车的产销量也在逐年上升。1992年中国汽车的产量首次突破了100万辆，增长幅度超过了50%，2006年出台了一些鼓励经济型轿车消费的政策，销量超过380万辆，汽车产量的增长幅度虽然未达到最高，但产量净增量为史上最高。2010年，中国汽车产销量超出人们预期，达32.37%的增速；2010年，中国低开高走，最终以超过最大产车国美国的历史高记录，以年销量1806万辆，最终成为第一汽车市场[1]；2014年中国汽车的产销量为2372.29万辆和2349.19万辆，其中自主品牌销售757万辆，同比增长4.1%，占有率为38.4%，中国车市整体市场依旧保持平稳增长，已经开始出现增速放缓的迹象[2]。 国内的汽车市场上，合资品牌与自主品牌共存，自主品牌[3][4]产品在性能、舒适性、可靠性等方面均落后于合资品牌，产品不能被大众所认可，且其生存空间为合资的品牌还未涉及的低挡、廉价区域，因此自主品牌的盈利能力远不如合资品牌。随着合资品牌的定位的不断下探，进一步压缩了自主品牌的生存空间。自主品牌虽然稚嫩，但产销量一直逐年在上升。二十多年以前，路上跑的最多的自主品牌为夏利，如今夏利已经被市场所淘汰，最新的产品例如：吉利帝豪、奇瑞汽车公司等等，这些产品在工艺、技术方面与合资品牌的差距正在逐步的缩小，若要达到与合资品牌分庭抗礼，还有很长的路要走。 若要提高汽车自主品牌被大众的认可程度，只能不断的提高产品的技术含量，提升产品的档次。同时，如何提升自主品牌的技术含量和品牌，令很多汽车人都在深思[5]。汽车[6][7]的白车身[8]是除动力总成之外，最大最重要的零件总成。它承载了整车所有零件的安装，并提供驾乘空间，保证碰撞、NVH等性能。白车身的技术要求决定了乘员的舒适性感受，精致性感受，操控性感受。 主机厂为了提高效率，降低成本，往往白车身自己工厂制造，其他零部件大部分外购，因此白车身的设计和制造能力决定了主机厂的技术能力。主机厂为了利益最大化，往往推出不同种类、不同尺寸、不同平台的多种车型，对应的白车身数量更是翻倍。所以白车身的标准化[9][10]生产及管理，对于企业具有重要性[11]且具有非常广阔的前景[12]，大多数企业，均通过标准化进行合理地简化，控制多样性和复杂性，从而提生产批量，为企业创造采用高效工艺设备和专业化生产条件，大幅提高了生产效率，标准化为企业技术创新[13]提供了强有力的依据，创新的每一个环节都有标准化和质量管理技术的要求，这样能较稳定的提升企业的技术能力，按照标准操作，能最大程度的控制制造成本，能够提升企业的很大程度
车身结构与设计论文
车身结构与设计
基于理论分析汽车气动力及力矩 【摘要】汽车空气动力性是汽车的重要特性之一，气动力和气动力矩是它的主 要内容。通过运用数学和物理方法，理论分析气动力及气动力矩的相关参数，进而与汽车的动力性及燃油经济性综合在一起进行分析，找到相关的影响因素，通过改变这些因素来改善汽车性能，合理的选择相关参数，为接下来的设计及模拟仿真做好铺垫。 【关键词】空气动力性气动力气动力矩气动阻力动力性燃油经济性 前言 汽车空气动力性是汽车的重要特性之一，它直接影响汽车的动力性、燃油经济性、操纵性、舒适性及安全性，它是指汽车在流场中所受的以阻力为主的包括升力、侧向力的三个气动力及其相应的力矩的作用而产生的车身外部和内部的气流特性、侧风稳定性、气动噪声特性、泥土及灰尘的附着与上卷、刮水器上浮以及发动机冷却、驾驶室内通风、空气调节等特性。当一辆汽车以80km/h的速度前进时，有60%的动力用于克服空气阻力。从世界上首款流线型汽车“气流”诞生开始，迄今为止，国内外对于汽车空气动力学的研究方法大致分为一般采取试验法、试验与理论相结合法及数值模拟仿真研究法。理论研究方法主要是通过数学工具来建立空气运动规律及相应初始、边界条件的理论模型，以揭示气动力产生机理及作用关系。而试验及模拟仿真都是在理论研究和计算的基础之上进行的，可见理论研究对于汽车空气动力学来说是不容忽视的。 气动力及气动力矩分析 1、气动力及力矩 汽车与空气相对运动并相互作用，会在汽车车身上产生一个气动力F，这个力的大小与相对运动速度的平方、汽车的迎风面积及取决于车身形状的无量纲气动系数成正比，可表示为 F = qSC F = 0.5ρvSC F (1) 式中，F为气动力，S为汽车迎风面积，C F为气动系数。
(汽车行业)汽车车身结构与设计(免费下载)
（汽车行业）汽车车身结构与设计(免费下载)
第壹章：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、后板制件和车门，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除了轮胎和悬架系统对整车的缓冲吸振作用外，挠性橡胶垫仍能够起到辅助缓冲、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底盘和车身能够分开装配，然后总装在壹起，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，车架对车身起到壹定的保护作用。 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、工夹具和检验等壹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，从而能够提高计算精度。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，能够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 1．概念设计：包括技术任务书的全部内容和壹个批准的三维模型。概念设计是多部门（包括设计、研究、工艺等部门以及销售部门的市场预测）同时来进行的，此种做法也被称之为“同时工程” 2．工程设计：新车设计，车身设计所需周期最长。国外车身没计系以三维模型为基础，在整车总布置配合下，首先进行1：1内部模型和外部模型的设计和实物制作，和传统做法是相类似的，稍有不同之处在于国内系从小比例的三维模型开始。车身试验(包括强度试验、风洞试验、振动噪声试软和撞车试验等。 第三章：车身总布置设计 1．轿车车身布置：轿车车身的布置在很大程度上受底盘布置形式的限制。 2．地板凸包和传动轴布置：为了保证车身地板凸包的高度最小以及后座凸包上的坐垫有足够的厚度，通常采用在垂直平面内将传动轴布置成U型方案，这样能够降低传动轴的轴线，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至于超过允许值。凸包和传动轴之间最小间隙壹般可取10~15mm 3．为了减小地板平面应采取的措施：①减小车架纵梁高度②后桥上面的壹段纵梁做成向上弯的形状③后桥采用双曲面齿轮传动以降低传动轴等。 4．车身内部布置：轿车送客，其车身内部布置应该考虑人的因素，既要保证安全性又要保证舒适性；除某些专用车辆以外，壹般车辆内部均可按成年人的人体尺寸来考虑。 5．车身横截面布置：轿车车身的横截面是由车门和顶盖的外形来形成的，其轮廓尺寸可按驾驶员和乘客位置上的尺寸数据来着手设计。（车身内部主要的轮廓点取决于驾驶员头部和顶盖之间、肩部和玻璃之间、肘部和车门内表面之间的间隙；车身外表面上各点则决定于顶盖的厚度、玻璃下降的轨迹、门锁和玻璃升降的尺寸等）
汽车 车身结构CAE 分析报告
BODY CAE Loadcase Description 1. BIW 1.1 BIW static bending stiffness 1) Model setup The model comprises BIW with CMS front (in blue), front sub frame (in red), CMS rear (in yellow). 2) Load and constraints The force Fz creats a total of 4000N, and applied at the H points. Constraints location: 1) Middle of the crash beam; 2) Front suspension supports; 3) Rear subframe mouting points on the side member 3) Software Nastran. 4) Targets The bending rocker stiffness is 11 200N/mm. 5) Post Calculation of deflection from vertical displacement indicated by reading points at 4000N: w i=A,B = max. vertical displacement of reading points A and B (on rocker); ? ? ? ??+++-??? ??+=42F E D C B A w w w w w w f
汽车车身结构与设计
1.什么叫车身结构设计? 以车身造型设计为基础进行车身强度设计和功能设计,以期最终找到合理的车身结构型式的设计过程的统称,其设计质量的优劣关系到车身内外造型能否顺利实现和车身各种功能是否能正常发挥。 2.什么叫白车身,它与车身总成是否相同?一个典型的轿车白车身包括哪些具 体的部件? 白车身是指完成焊接但未涂装之前的车身,不包括车门、引擎盖等运动件。 3.车身的承载类型有哪些?分别说明其优缺点及主要使用在哪些类型车上。 非承载式车身的汽车有一刚性车架,又称底盘大梁架。在非承载式车身中发动机、传动系统的一部分、车身等总成部件都是用悬架装置固定在车架上,车架通过前后悬架装置与车轮联接。非承载式车身比较笨重,质量大,高度高,一般用在货车、客车和越野车上,也有部分高级轿车使用,因为它具有较好的平稳性和安全性。 半承载式车身:介于非承载式车身和承载式车身之间的车身结构。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。是一种过度型结构,其车架的强度和刚度低于承载式车身,现在已经很少采用。 承载式车身的汽车没有刚性车架,只是加强了车头、侧围、车尾、底板等部位,发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置,车身负载通过悬架装置传给车轮。承载式车身除了其固有的乘载功能外,还要直接承受各种负荷力的作用。承载式车身不论在安全性还是在稳定性方面都有很大的提高,它具有质量小、高度低、装配容易等优点。大部分的轿车和高档商务车都采用了这种车身结构,例如我国生产的一汽奥迪、上海大众、江铃全顺等均是承载车身。 4.画出车身传统设计方法的流程,说明其特点。
车身设计课程总结教学内容
车身设计课程总结
白车身：是指已经装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 车身前板：是指车头部分的零件，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。 车身承载形式：不同分为非承载式、半承载式、承载式三大类； 非承载式：也称有车架式。车架是跨装在汽车前后轴上的桥梁式结构；优点：1轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用，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的作用，延长车身的使用寿命，提高了乘客舒适性；2底盘与车身分开装配然后总装在一起，既可以简化装配工艺，又便于组织专业化协作。；3便于汽车上各总成和部件的安装，同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆。；4汽车发生故障时，车架还可以对车身起到一定的保护作用， 缺点：1由于设计计算时不考虑车身承载，故必须保证车架有足够的强度和刚度，从而导致整车自重力增加； 2由于底盘和车身之间装有车架，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。 半承载式：主要特点：1车身下部与底架组合为一整体，车身也能分担部分弯曲和扭转载荷。 承载式：主要特点：1该结构系由截面尺寸相近的冷弯钢杆件所组成，易于建立较符合实际结构的有限元计算模型，从而可以提高计算精度；2容许设法变动杆件数量和位置，有利于调整杆件中的应力，从而可以达到等强度设计的目的；3作为基础承载件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在承载相同的情况下，冷弯型钢的成本比无缝钢管约低40%~60%；冷弯型钢可以定尺或倍尺供应，故可提高材料利用率；以冷弯型钢代替钢板冲压件，即可简化构件的成形过程，又能节省部分冲压设备，同时也便于大客车的改型和系列化，为多品种生产创造了条件。 缺点：1成本和质量增加、乘坐舒适性变差；2改型较困难 三化是指：产品系列化、零件通用化、零件设计的标准化 如何实现三化；1.将前围上原来的直边形缺口改成圆弧缺口并焊上支撑框架，2.为了解决车门的通用化问题，可采用同一车门外盖板，而根据需要在不同的侧面切取不同尺寸的车门缺口，以分别满足两种车型的要求。 车身各不同部位刚性对其安全性的影响：试验表明：在纵向撞车的情况下，车身各不同部位的刚性对其安全性的影响，图中四种方案，剖面线部分表示刚性结构，无剖面线部分表示弹性结构，方案四可见，在车身前部和后部均为弹性结构而中部为刚性结构的情况下，能确保成员安全。 平头驾驶室和长头驾驶室的通用化：设计基本思想：1将平头驾驶室的内发动机移到驾驶室前面，而起驾驶室外形、结构、容积、附件等均不变。 2由于二者在地盘上布置的位置不同而引起的轮罩外形、位置的改变，将使部分总成的外形尺寸不得不改变，因此，可采用同一冲模和不同的切边翻边模，以简化制造工艺，缩短生产周期和降低产品成本。 3对于某些必须改变的零部件或总成，则尽可能采用非冲压件，以减少冲模的数量。 4对于某些必须冲压的零件，应尽量使二者通用。 传统设计方法与现代设计方法的流程： 初步设计：1绘制1：5车身布置图。2绘制色彩效果图。3雕塑1:5模型 技术设计：1绘制1:1线形图。2雕塑1:1油泥模型。3制作1:1内部模型。4绘制车身主图板。5绘制车身零件图。6样车试制和试验。7制造车身主模型。 绘制车身主图板：图板上反映出：1车身的主要轮廓线。2车身上各零件的装配关系。3车身上各零件的结构截面。4可动件运动轨迹的校核。 汽车现代设计方法；1.概念设计，创新性思维2.工程设计；先进的设计理念3.技术设计；三维结构设计，二维工作图设计4.产品试制；设计试制-实验试制-生产前试制5.产品试制6.生产设备；计算机造型辅助设计。