車身結構設計總結

1、1、車身：車身是指各種汽車底盤上構成的乘坐空間及有關的技 術裝備。（一般來說，車身包括白車身及其附件）*2、白車身：白車身通常系指已經裝焊好但尚未噴漆的白皮車身。 *3、非承載式（有車架式）:非承載式車身的汽車有獨立剛性車架, 又稱底盤大梁架。車身本體懸置于車架上，用彈性元件聯接。特 占 有和立的車強- 本身等力小 憚性連榜受架的振動通過彈性元件傳到步身上,大媼分振動被減弱或消 退，發(fā)生碰撞時車架能汲取大局部沖擊力，在壞路行駛時對車身 起到保護作用，因此車廂變形小，平穩(wěn)性和平安性好、而且?guī)麅?噪音低。但這種非承載式車身比擬笨重，質量大，汽車質心高， 高速行駛穩(wěn)定性較差。4、車架：是跨裝在汽車前

2、、后軸上的橋梁式結構。車架的主要型式有：框式、脊梁式、綜合式三大類?？蚴杰嚰芸?分為邊梁式和周邊式兩種。*5、非承載式車身結構的優(yōu)點：除了輪胎和懸架系統(tǒng)對整車的緩 沖吸振作用外，撓性橡膠墊還可以起到幫助緩沖作用，適當汲取 車架的扭轉變形和降低噪聲有作用，既延長了車身的使用壽命， 又提高了乘坐舒適性；底盤和車身可以分開裝配，然后總裝在一 起，簡化了裝配工藝，便于組織專業(yè)化協作；由于有車架作為整 車的基礎，這樣就便于汽車上各總成的安裝，同時也易于更改車 型和改裝成其它用途的車輛；發(fā)生撞車事故時，車架還可以對車 身起到肯定的保護作用。6、半承載式車身：還有一種介于非承載式車身和承載式車身之 間的車身

3、結構，被稱為半承載式車身。它的車身本體與底架用焊 接或螺栓剛性連接，加強了局部車身底架而起到一局部車架的作 用，車身與底架成為一體共同承受載荷。這種形式實質上是 一種無車架的承載式車身結構。因此，通常人們只將汽車車身結 構劃分為非承載式車身和承載式車身。*7、承載式車身的主要缺點：由于取消了車架，來自傳動系和懸 架的振動和噪聲將直接傳給車身，而車廂本身又易于形成空腔共 鳴的共振箱，因此會大大惡化乘坐舒適性；改型較困難；*8、“三化”指的是產品系列化，零部件通用化以及零件設計的 標準化。9、車身的表達方式：傳統(tǒng)的表達方式：坐標網格；1:1油泥模 型?，F代車身的表達方式：基于CAD系統(tǒng)的曲 線、曲

4、面和實體。10、動力總成的布置：初步設計時，必需確定車身與動力總成相 對于前輪軸線的位置。在確定各總成相對于前輪的縱向位置之 前，應預先估算軸荷分布。因此，車身總布置與整車總布置工作 是很難截然分開的，往往需要反復交叉進行。*11、地板凸包（傳動軸通道）和傳動軸的布置：為了保證車身 地板凸包的高度最小，以及后座凸包上的座墊有足夠的厚度，通 常實行在垂直平面內將傳動軸布置成U形的方案。這樣可以降低 傳動軸的軸線，同時又能保證動力總成的外廓不致減小離地間 隙，而且萬向節(jié)叉軸線之間的夾角也不致超過允許值。12、油箱和備胎的布置：在轎車上，油箱和備胎的布置車身的有 效容積和汽車的軸荷安排都有很大的影響

5、。為保證平安，油箱不 應布置在發(fā)動機艙內，備胎那么可依據需要任意布置。油箱和備胎 往往同時布置在行李艙內。當備胎布置在行李艙內時，應保證在 裝滿行李的狀況下仍能便利地取出備胎。13、車身試制和試驗的目的：主要在于通過實踐來具體檢驗車身 外形和結構設計的合理性，考核其性能、強度和壽命，以及預先 了解制造上的關鍵等。14、概念設計的主要工作有：1.對市場、法規(guī)、競爭對手和競爭 車型進行認真調查與猜想；2.確定所開發(fā)新車在性能、質量、成 本等方面適當的目標水平、具體指標和規(guī)格要求；3.進行整車和 車身的總布置；4.產品、工藝、生產、銷售和零部件等方面的專 家在車身造型凍結前進行新車方案的較具體的可行

6、性討論工作。15、所謂A級曲面的定義：是必需滿意相鄰曲面間之間隙在 0.005mm 以下。16、計算幾何：是一門興起于二十世紀七十年月末的計算機科學 的一個分支，主要討論解決幾何問題的算法。、計算機幫助設計的主要問題：曲線的生成；曲面的生成；曲 面間的拼接；曲面間過渡曲面的生成；曲面質量的評價；車身外 外表曲面的分塊。*18、轎車車身的布置：傳統(tǒng)式布置型式有利于車室內部（包括 行李艙）布置，而且可以提高操縱穩(wěn)定性、行駛平順行和乘坐舒 適性，但其缺點在于地板中部消失凸包，影響踏板布置、整車高 度的降低和質量的減輕。對于前驅動布置型式，由于取消了傳動軸，可以降低地 板和整車高度，假如采納橫置式發(fā)動

7、機，那么更便利于車室內部布 置。此種布置型式對車身總布置、降低風阻、整車輕量化等都是 很有利的。19、布置動力總成要考慮的因素：軸荷安排；K點的位置；曲軸 中心線的傾角；發(fā)動機與其它零部件的間隙；20、地板凸包（傳動軸通道）和傳動軸的布置：為了保證車身地 板凸包的高度最小，以及后座凸包上的座墊有足夠的厚度，通常 實行在垂直平面內將傳動軸布置成U形的方案。這樣可以降低傳 動軸的軸線，同時又能保證動力總成的外廓不致減小離地間隙， 而且萬向節(jié)叉軸線之間的夾角也不致超過允許值。21、影響車身地板高度的因素：傳動軸；車架縱梁和橫梁；22、降低轎車地板平面的措施：減小車架縱梁的高度；前后軸上 面的一段縱梁

8、做成向上彎的外形；后橋采納雙曲面齒輪傳動以降 低傳動軸等。23、R點定義：座椅調至最終、最下位置時的“胯點” o不點定義：實車測得軀干與大腿相連的旋轉點“胯點”位 置。24、車身內部布置的依據：標準人體（人體樣板尺寸）；車身的 內部空間。25、車身內部布置的主要工作：打算座椅的位置、幾何參數；打 算座椅的調整范圍；方向盤的位置、大小、傾角；方向盤的調整 范圍；組合儀表和儀表臺的位置、大小；組合儀表外表的角度； 各種操縱手柄的位置、大小。26、影響視野性的因素：座椅的布置、高度以及座墊和靠背的傾 角；車窗尺寸、外形和布置；立柱的結構；發(fā)動機罩和翼子板的 外形。*27、長途大客車的特點：由于乘客乘

9、坐時間長，站距遠，客流 量較穩(wěn)定，所以主要應保證乘客在座椅上的舒適性。長途大客車平面布置的特點：座椅的布置應盡可能使乘客面 朝前方，為了增加載客量，一般可以兩排座中間的過道處增設活 動座。*28、城市大客車的特點：站距短、乘客流淌頻繁，所以主要應 保證乘客上、下車便利和便于在車內走動。城市大客車平面布置的特點：一般多采納單排、雙排座的布 置方案，以增大過道寬度和立席面積。29、蓄電瓶布置考慮的因素：軸荷分協作理；蓄電瓶盡可能靠近 起動電機。30、儀表板上的布置：掌握系統(tǒng)應盡量布置在駕駛員的右手邊； 儀表布置在左手邊；指示燈應支配在儀表的上方。*31、大客車的平安性：車身結構；座椅及平安帶；平安

10、玻璃； 車內軟化*32、貨車駕駛室按其結構可分為四類：駕駛室位于發(fā)動機之后的長頭式（平安但整車面積采用差）； 駕駛室局部地位于發(fā)動機之上的短頭式（綜合平安和面積采用）; 駕駛室位于發(fā)動機之上的平頭式（整車面積采用好但平安、修理、 隔熱差）；駕駛室偏于一側的偏置式（整車面積采用、修理、隔熱性好但 平安性差）33、人體工程學：是討論“人-機-環(huán)境”系統(tǒng)中人、機、環(huán)境三 大要素之間關系，為解決該系統(tǒng)中人的效能、健康問題供應理論 與方法的一門技術科學。*34、H點是人體身軀與大腿的交接點。用它來確定人體乘坐位置。 H點人體模型：確定車身實際H點位置用的人體模型。模型的背盤與臀盤交接處，在相當于人體胯點

11、的位置上設有較接 副，較接線的中點即為H點。H點人體模型由背盤、臀盤、小腿桿、及頭部探桿等組成。35、H點三維人體模型的作用：確定轎車的實際H點；檢驗轎車 座椅設計的合理性。*36、汽車駕駛員眼橢I員I：駕駛員以正常駕駛姿態(tài)坐在座椅中時 其眼睛位置在車身中的統(tǒng)計分布圖圖形。眼橢圓樣板作用：車身內部設計或校核。37、汽車風窗玻璃刮掃系統(tǒng)的基本要求：有足夠的刮掃力量；正 確的刮掃部位；合格的刮凈率。刮掃面積和部位的校核基準：眼橢圓。38、刮掃面積和部位的校核方法：在車身側視圖與府視上畫出第 95百分位的眼橢圓；依據刮掃要求作眼橢圓上下左右四個切平 面；39、百分位表示具有某一人體尺寸和小于該尺寸的

12、人占統(tǒng)計對象 總人數的百分比。40、影響駕駛員手操作鈕件布置合理性的因素主要有兩個：駕駛 員自身的伸及力量，汽車駕駛室內部設計尺寸41、影響駕駛員手操作鈕件布置合理性檢驗步驟：測量出被檢車 輛里室的相關參數；計算駕駛室尺寸綜合因子G；計算基準面 HR離踵點的距離d, d=786-99G；建立三個正交平面：HR基準面、 駕駛員座椅對稱平面、通過最終H點的水平面。測量出被檢驗的 手操作鈕件在這一坐標系中的坐標值；依據算得的G值和使用狀 況確定的男女駕駛員比，從21張表格中選取相應的表格。42、汽車造型設計：使汽車獲得具體外形和藝術面貌的過程。43、汽車造型設計的內容：外形設計；室內造型設計；顏色設

13、計; 標志設計。車身附件設計；44、造型設計的主要工作：參加汽車總布置設計和車身總布置設 計；繪制效果圖；塑制模型；將外形形體上的曲線表達在主圖板 上；制訂室內造型和覆飾設計方案；協同結構設計師將造型形象 表達在具體的車身結構上。45、汽車造型設計的基本要求：使汽車具備有完善的藝術形象； 使汽車具有良好的空氣動力性能；使汽車車身具有良好的工藝 性；應保證汽車良好的適用性；應考慮材料的裝飾效果。46、打算汽車外形的因素：形體構成，線形構成，裝飾和顏色構 成三個因素47、效果圖是造型設計認真構思的最終紙面產品，主要用于展現 和評審之用。48、透視投影是一種符合視覺近大遠小規(guī)律的作圖方法，它能較 真

14、實的表達人眼視物時的立體感。49、油泥的特點：油泥經過加溫，硬度會快速降低，得到相當好 的松軟性，特殊適合重塑；溫度回落，其硬度又很快恢復，適合 細節(jié)的刻畫。但油泥模型不能長期保存。油泥的成分：填料：粘土干粉或滑石粉60%；柔性粘結劑: 滑脂（黃油）30%；固性粘結劑石蠟10%。50、顏色視覺是人們識別不同波長的光波的力量。51、顏色的三要素是區(qū)分各種顏色的標準：色相是區(qū)分顏色 種類的名稱。如紅、黃、藍。（2）明度也稱光度，是顏色的明暗 程度，亦即顏色對光線的反射程度。（3）純度 又稱飽和度成色度, 也就是接近標準色（標準光譜色）的程度。52、汽車造型的進展趨勢：連續(xù)改善空氣動力性，降低能耗；

15、進 一步提高空間采用率；新材料、新工藝的不斷進展與應用；功能 性結構的進展導致車型全新53、汽車空氣動力學所討論的內容，主要有以下方面：汽車行駛 中的氣動力和力矩的討論；汽車外表及四周的流譜和局部流場的 討論，以分析作用在汽車上的氣動力機理；發(fā)動機和制動裝置的 空氣冷卻問題的討論；汽車內部自然通風和換氣問題的討論； 54、汽車的風洞試驗分為全尺寸模型和縮尺寸模型風洞試驗兩 類。風洞：是一種按肯定要求而設計建筑的管道，可借助于動力裝置 產生可調整的氣流以便模似大氣流場的作用。55、流場：在空氣動力學中，可把流經物體的氣流的屬性，如速 度v,壓強p,密度？等，表示為空間坐標（x,y,z）和時間t的

16、函 數，例如：v=v（x,y,z,t）； p=p（x,y,z,t）； p = p（x,y,z,t）等。分別為速度 場，壓強場和密度場。全部這些場的總合，稱為流場。56、非定流場：隨時間變化的流場，稱為非定流場。定流場：不隨時間變化的流場，稱為定流場。流線：為了討論氣流的運動，可在氣流中引入一條假想的曲線， 認為它任何一點切線的方向都與該時刻氣流質點速度向量的方 向相同，該曲線稱為流線。流線給出的是在同一瞬時，線上各氣 流質點的運動方向的圖形。流譜：在某一瞬時的流場中，很多流線的集合，稱為該瞬時氣流 的流譜?？赏ㄟ^流譜來描述氣體流淌的全貌。57、氣動力：將整個汽車外外表上空氣壓力合成而得到作用在

17、汽 車上的合力，稱為氣動力。風壓中心：氣動力在汽車上的作用點稱為風壓中心。記作：C.P.O 58、汽車的空氣阻力：是與汽車運動方向相反的氣動力。其大小 與空氣阻力系數CD,迎風面積S,空氣密度?及車速?的平方成正 比。59、汽車的空氣阻力由以下五局部組成：1）外形阻力2）摩擦阻 力3）誘導阻力4）干擾阻力5）內部阻力60、汽車的氣動升力垂直于汽車的運動方向，即垂直于地面。 升力向上為正，向下為負61、中線：中線指的是汽車橫截面中心點的聯線。前后緣：中線與汽車前端面和后端面的交點，稱為前緣和后緣。 弦長：前緣和后緣的連線稱為弦線。拱度：中線弧線高度與弦長之比稱為拱度。62、減小汽車氣動升力的措施

18、：1）采納負迎角造型，可使流入 汽車底部的空氣削減，避兔底部氣流堵塞，也有利于底部空氣向 尾部低壓區(qū)疏導，使底部氣流保持肯定的流速，從而減小升力。 2）在汽車前端底部加一個擾流板，可削減進入底部的氣流量， 還能使底部氣流順當地向尾部或側面流淌，并保持肯定的流速， 這樣也可使升力系數下降。63、風壓中心C.P的位置對汽車空氣動力穩(wěn)定性影響：假設風壓中 心C.P在質心C.G之前，那么進一步增加側向風力的作用，從而導 致惡性循環(huán)使汽車失穩(wěn)；假設風壓中心C.P在質心C.G之后，從而 減弱側向風力的作用，使汽車趨于穩(wěn)定。64、附面層：圍圍著運動物體一個相對薄的空氣層內，氣流速度 有焦急劇的變化，存在著速

19、度梯度。該氣流層稱為附面層。65、層流：當氣流速度不很大時，附面層內各層間速度變化小， 各層間是以不同速度錯動的，稱之為“層流”。湍流：當附面層內各層間速度梯度較大時，整個附面層布滿了渦 流，稱之為“湍流”。66、分別點：當氣流從凸起局部向凹下局部流淌時; 氣壓由低上 升，氣流要克服壓力的上升才能連續(xù)運動，氣流速度也就變慢， 這不僅對外部氣流有影響，更重要的是對附面層的氣流帶來影 響。由于附面層內的氣流速度變慢而使附面層內的氣體“積累” 起來并漸漸變厚，于是會在距物體外表某一點K處的氣體粒子失 去其動量，速度為零。氣流在這一點與外表開頭分別，該點稱為 分別點。67、分別現象：靠近物體外表的氣流

20、方向變成負值，空氣發(fā)生倒 流，從K點起形成一個分別面K.K,在分別面后部，產生了一個 個渦漩，渦漩被外層氣流帶走，同時又從分別面上卷進新的渦漩 以補允被帶走的局部，這種現象稱為分別現象。68、汽車底部和地面之間的氣流狀態(tài)受以下因素的影響：（1）地面 和底部間的距離；（2）車輛寬度、長度和高度之比以及車身造型； 底部的平穩(wěn)程度；（4）地板的縱向曲率和橫向曲率。69、渦漩：在氣流作用下，上外表流速快而形成低壓，下外表流 速慢而產生高壓，這兩個區(qū)域沿邊緣相連接。氣流在邊緣上自然 會由高壓區(qū)向低壓區(qū)流淌，這種交叉流淌構成了兩股氣流間的空 氣動力學干擾而產生旋轉的空氣運動，稱為“渦漩二70、車身后部外形

21、對阻力的影響：車身后部外形對尾部流譜有顯 著影響。當?300時，氣流的分別點在B點，一般稱為快背型流 譜。當？ 300時，分別點產生在A點，一般稱為方背型流譜。 71s汽車外形的空氣動力學開發(fā)程序可歸納為：I）將完成初期造 型的多個縮尺模型方案，按空氣動力學的基本要求進行初期風洞 試驗，以用于選型；將選定的模型進行空氣動力學修改后再進行 風洞試驗，如此反復屢次優(yōu)選直至定型；2）按定型方案制成I： I模型，并裝上刮水器、后視鏡等各種附件后再進行風洞試驗予 以改進；3）按改進后的摸型制作樣車，并完成最終的整車風洞 試驗。72、連續(xù)曲線：過曲線上的每一個點，只能作出該曲線的一條切 線的曲線，稱之為連

22、續(xù)曲線。光滑曲線：在連續(xù)曲線上，假如任一點只有一個曲率半徑, 或者說在整個曲線長度范圍內曲率半徑是逐慚變化的那么稱之為 光滑曲線。73、曲線光順的概念：在車身設計中，曲線光順是指曲線應連續(xù), 光滑，曲率變化勻稱且無多余拐點。比例曲線：假設兩條曲線上全部對應點的縱坐標與各自的高 之比相等，并且橫坐標與各自的底之比相等，那么此兩曲線互為比 例曲線。74、曲面：可看作是由一條在空間運動的線段全部連續(xù)位置的總 和。形成外表的線段為母線，母線沿其運動的線為導線，在每個 位置的母線稱為外表素線。直紋面：直母線形成的曲面為線性曲面（直紋面），它又可 分為單曲面和扭曲面兩種。扭曲面：在直母線連續(xù)運動形成的曲面

23、上，任意相鄰兩素線 彼此交叉時的曲面為扭曲面。扭曲面為不行展曲面。如柱狀面和 錐狀面。柱狀面：直母線沿兩根曲導線且始終平行于一固定導平面連 續(xù)運動所形成的曲面。75、錐狀面：是母線沿一根曲導線且始終相交于始終導線而運動 所形成的曲面。非線性曲面：曲母線在空間連續(xù)運動所形成的軌跡，稱為非 線性曲面。非線性曲面又可分為母線不變和母線可變兩種。大部 分車身曲面均為可變母線的簡單曲面（自由曲面）。*76、車身分塊原那么如下：1）車身的主霎輪廓線，如車身外表上的對稱中心線，車身的最 寬截面線等，必取為邊界線；2）考慮曲面形成規(guī)律，如圖7-7中塊4跨過數個零件，使制出的 外表保證車身側面的連續(xù)性；3）車身

24、外表造型設計要求的特殊線，可取為分塊線；4）外表分塊應使外表單凸或單凹；5）邊界條件盡量取為平面曲線。77、加強板設計：減小兩端的剛度突變；合理的大小和厚度；減 輕加強板的重量。78、接頭的設計：（縱、橫桿件的連接點即通常所謂的“接頭”） 縱梁與橫梁應以翼緣連接；合理地擴大連接面積；79、車身承載桿件的開孔：由于這些孔洞將產生應力集中，應盡 可能將孔位選在應力較小的部位。如截面中性軸四周。此外，開 一個大孔要比開數個小孔應力集中更嚴峻。80、車體結構分析與設計的主要內容：確定整個車體應由哪些主 要的和次要的構件組成；確定承載桿件的截面；確定承載桿件間 的過渡方式；將車體進行分塊，構建分總成，建立分總成間的連 接關系；進行零件、部件和總成數學模型設計和裝配；對車身焊 接總成進行強度和剛度分析。81、圓形截面對抗扭最有利。矩形截面中，正方形抗扭力量最強, 當矩形兩邊之比h/b2時，扭轉剛度明顯下降；在材料面積A和壁厚t保持不變的狀況下，閉口截面的抗彎性能 稍次于開口截面，但閉口戳面的扭轉慣性矩要比開口截面大多 了。82、車身承載桿件的開孔：由于這些孔洞將產生應力集中，應盡 可能將孔位選在應力較小的部位。如截面中性軸四周。此外，開 一個大孔要比開數個小孔應力集中更嚴峻。83、車身的大型板殼零件可分為三類：1）外掩蓋件，對這些零件的要求是：外表光滑，棱角線條 清楚，