汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計復(fù)習(xí)題

汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計復(fù)習(xí)題第一章車身概論1、什么是車身？車身的功能有哪些？（1）、車身：供駕駛員操作，以及容納乘客和貨物的場所。主要作用是為乘客提供安全、舒適的乘坐環(huán)境，隔絕振動和噪聲，不受惡劣氣候的影響。包括車身本體和裝飾件、開啟件、機(jī)構(gòu)件、附件及其他可拆卸機(jī)構(gòu)件。（2）、車身功能：容倉、安全、舒適、美觀、空氣動力學(xué)。2、簡述車身結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程。沒有車身——馬車上安裝擋風(fēng)玻璃——木頭框架+篷布——（封閉式的）框架（木頭或鋼）+木板——（封閉式的）框架（木頭或鋼）+薄鋼板——全鋼車身——安全車身。車身外形在馬車之后，經(jīng)過了那幾種形狀的演變？各有何特點(diǎn)？〖精簡版答案〗：①廂型：馬車外形的發(fā)展②甲蟲型：體現(xiàn)空氣動力學(xué)原理的流線型車身③船型：以人為本，考慮駕乘舒適性④魚型：集流線型和船型優(yōu)點(diǎn)于一身⑤楔型：快速、穩(wěn)定、舒適。〖藏版答案〗：①廂型車身：以福特T型車為代表。車身比較高，迎風(fēng)面積大，風(fēng)阻比較大；空氣動力學(xué)應(yīng)用還較淺；提高車速依靠增加發(fā)動機(jī)功率，增加氣缸數(shù)。②甲殼蟲型車身：空氣動力學(xué)的發(fā)展，使人們認(rèn)識到流線形空氣阻力最小。最早的流線型車身，后排空間狹??；橫向穩(wěn)定性不好；外形比較臃腫；過渡面較多，需要采用深拉延，工藝性較差。優(yōu)點(diǎn)：CD值小，工藝性好，利于批量生產(chǎn)。缺點(diǎn)：升力大，行駛不穩(wěn)定，乘坐空間狹小，視野及舒適性差。③船型車身：結(jié)合人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展，采用類似于船的造型，故名“船型”車身。后部為階梯狀：側(cè)面一體，車身比較平直；考慮人機(jī)工程學(xué)，比較舒適；橫向穩(wěn)定性比較好。④魚型車身：側(cè)面為一整體，不會發(fā)生渦流；比較低、長，具有鯉魚的造型，迎風(fēng)面積小，風(fēng)阻??；后座比較舒適，行李箱容積大。美觀。典型外形為：快背或斜背式。缺點(diǎn)：橫向穩(wěn)定性不好。⑤楔型車身：為解決魚型車橫向風(fēng)的不穩(wěn)定問題，發(fā)展了“楔形”車。車身前部呈尖形，后部比較平直。車身設(shè)計的要求有哪些？舒適、安全、美觀、空氣動力性。①車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度須能承受可能達(dá)到的所有靜力和動力載荷；②車身布置必須提供一個舒適的室內(nèi)空間，良好的操縱性和乘座方便性；③車身必須具有良好的對車外噪聲的隔聲能力；④車身的外形和布置必須保證駕駛員和乘員有良好的視野；⑤車身材料必須是輕質(zhì)的，以使整車重量降低；⑥車身外形必須是具有低的空氣阻力，以節(jié)省能源；⑦車身結(jié)構(gòu)和裝置措施必須保證在汽車發(fā)生事故時對乘員提供保護(hù)；⑧車身結(jié)構(gòu)材料必須來源豐富、成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的制造和裝配；⑨車身結(jié)構(gòu)設(shè)計和選材須保證車身在整個使用期間滿足對冷、熱和腐蝕的抵抗能力；⑩車身的材料必須具有再使用的效果；⑩車身的制造成本應(yīng)足夠的低。車身設(shè)計的原則有哪些？①車身外形設(shè)計的美學(xué)原則和最佳空氣動力特性原則。②車身內(nèi)飾設(shè)計的人機(jī)工程學(xué)原則。③車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的輕量化原則。④車身設(shè)計的“通用化，系列化，標(biāo)準(zhǔn)化”原則。⑤車身設(shè)計符合有關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。⑥車身開發(fā)設(shè)計的繼承性原則。第二章汽車車身結(jié)構(gòu)1、簡述汽車車身的組成。①附件②車身本體（白車身）③封閉剛性結(jié)構(gòu)（車身覆蓋件、車身結(jié)構(gòu)件）2、什么是白車身？它的主要組成有哪些？已裝焊好但尚未噴漆的白皮車身。組成：車身覆蓋件+車身結(jié)構(gòu)件+部件。①車身覆蓋件：覆蓋車身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表面板件。②車身結(jié)構(gòu)件：支撐覆蓋件的全部車身結(jié)構(gòu)零件。③車身結(jié)構(gòu)件：支撐覆蓋件的全部車身結(jié)構(gòu)零件。簡述車身承載類型的特點(diǎn)及適用車型。（1）、非承載式（有車架式）車身：車架作為載體1>特點(diǎn)：①裝有單獨(dú)的車架；②車身通過多個橡膠墊安裝在車架上；③載荷主要由車架來承擔(dān)，車架產(chǎn)生的變形由橡膠墊的撓性所吸收，車身結(jié)構(gòu)不承擔(dān)載荷。④由于車架并非絕對剛性，所以車身在一定程度上仍承受著由車架彎曲和扭轉(zhuǎn)變形所引起的載荷。2>適用車型①貨車（微型貨車除外）②在貨車底盤基礎(chǔ)上改裝成的大客車③專用汽車④大部分高級轎車。、承載式：去掉車架，由車身直接承載。1>特點(diǎn)：非承載式車架作為載體優(yōu)點(diǎn)：車身壽命高、乘坐舒適性好、安全性好、改型方便。缺點(diǎn)：整車質(zhì)量增大、地板高、車身高等。適用車型：貨車（微型貨車除外）在貨車底盤基礎(chǔ)上改裝成的大客車專用汽車大部分高級轎車特點(diǎn)：裝有單獨(dú)的車架；車身通過多個橡膠墊安裝在車架上；載荷主要由車架來承擔(dān)，車架產(chǎn)生的變形由橡膠墊的撓性所吸收，車身結(jié)構(gòu)不承擔(dān)載荷承載式：去掉車架，由車身直接承載優(yōu)點(diǎn)：車身質(zhì)量小，剛度高，并且降低成本；可降低地板高度和整車高，上下車更方便缺點(diǎn)：振動、噪聲易直接傳入車內(nèi)，車身損壞后難以修復(fù)，不利于車身變型等改型設(shè)計蘇聯(lián)生產(chǎn)的ЛА3-695、德國的Mercedes-O321H、英國的Berliet-PLH、匈牙利的Ikarus-55和Ikarus-200系列以及日本生產(chǎn)的日野HINO，尼桑NISSAN，歐洲各國流行的大客車半承載式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）保留部分車架、車身承受部分載荷。（2）前后加裝副車架。4、常用的汽車車架有哪幾種結(jié)構(gòu)型式？a邊梁式車架（梯形車架）b周邊式車架c.脊梁式車架d綜合式車架（X型車架）車身焊（鉚）接總成有哪幾部分組成？由車身前部（車前鈑金件）、前圍、地板、側(cè)圍、頂蓋和車身后部（車后鈑金件）各部分組成。6、車身前圍的結(jié)構(gòu)組成及功能。車身前圍是分隔車身前部與座艙的結(jié)構(gòu)總成。一般由前圍上蓋板、前圍板、前圍側(cè)板和轉(zhuǎn)向柱支架梁等構(gòu)件組成。功能要求：①支承并安裝前風(fēng)窗玻璃；②支承轉(zhuǎn)向柱；③確保車身扭轉(zhuǎn)剛度；④提高撞車安全性；⑤隔開發(fā)動機(jī)艙和座艙，密封、隔振和隔音；⑥設(shè)置外部空氣吸入口和通風(fēng)道；⑦安裝空調(diào)裝置及其通風(fēng)風(fēng)道；⑧支承和安裝儀表板；⑨安裝制動器、離合器踏板支架；⑩安裝雨刮器等附件。車身地板部分的設(shè)計特點(diǎn)及要求。①多采用封閉斷面的抗扭箱型梁（封閉斷面）；②提高地板結(jié)構(gòu)的防振、隔音性能；③合理使用材料，采用防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計，并通過各種防腐處理措施，延長車輛的使用壽命；④開發(fā)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的地板結(jié)構(gòu)，以及輕質(zhì)材料的地板結(jié)構(gòu)；⑤地板的布置及設(shè)計應(yīng)充分考慮室內(nèi)的人體居住性；⑥保證車身底部平整，改善車身底部的空氣動力性能。8、車身側(cè)圍結(jié)構(gòu)的功能。①支撐頂蓋；②連接車身前、后部分的側(cè)面構(gòu)件；③固定前、后風(fēng)窗玻璃；④用以安裝車門以及保證車身側(cè)面碰撞安全性的承載框架。繪制門檻梁結(jié)構(gòu)斷面示意圖。10、A、B、C三立柱的功用？A立柱功用：支撐頂蓋；安裝前風(fēng)窗玻璃；安裝前車門；安裝儀表板支架；承受并傳遞垂直力縱向力。B立柱功用：支撐車頂蓋；承受前后車門的支撐力，還要裝置一些附加零部件，例如：前排座位的安全帶；承受并傳遞垂直力側(cè)向力。C立柱功用：支撐頂蓋；安裝后風(fēng)玻璃；安裝后車門鎖；承受并傳遞垂直力側(cè)向力。土附著而影響后視野；3）導(dǎo)流罩；4）隔離裝置:可改善因側(cè)向風(fēng)引起的通過牽引車和半掛車間間隙的水平氣流；當(dāng)與導(dǎo)流罩連用時，可穩(wěn)定導(dǎo)流罩的尾流，從而保證導(dǎo)流罩的效能。簡述降低汽車行駛升力的措施。

①采用負(fù)迎角（迎角:汽車前、后形心的連線與水平線的夾角。前高后低為正,迎角越大,升力越大;②在汽車前端底部、后端加擾流板③車尾地板向上翹起一個角度④汽車底部板向兩側(cè)略微上翹使底部氣流有一部分流向兩個側(cè)面。當(dāng)氣流向兩側(cè)疏導(dǎo)時加快了底部的氣流速度而使升力下降。⑤斜背加”鴨尾”。4、Audi100C3整體優(yōu)化設(shè)計的流程。1.設(shè)計基本形體：多種縮比模型風(fēng)洞試驗。2.改造為基本汽車外形：按空氣動力學(xué)原理處理局部細(xì)節(jié)，如車身底部部件、冷卻系前端保險杠的縫隙等。3.精制基本模型：進(jìn)行結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計的詳細(xì)考慮，使模型車基本接近于真車。4.試制產(chǎn)品車第六章車身結(jié)構(gòu)性能分析與設(shè)計1、車身結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮的因素。應(yīng)考慮。：強(qiáng)度、剛度、安全性、輕量化、耐久性（抗疲勞強(qiáng)度和耐腐蝕性）、材料、成本等。2、如何利用剛度特性曲線表征外板的柔軟感和鼓癟感。①柔軟感表示：一般用手輕壓外板(30N一50N)，即在不發(fā)生平移的情況下，表示柔軟感的直線斜度用30N載荷時的曲線斜率30／a3(N／mm)表征，或直接用30N載荷時的位移量a3表達(dá)；②鼓癟感表示：用曲線平移載荷Wf和曲線平移量來表征。車身輕量化的技術(shù)有哪兩種？車身輕量化技術(shù)——構(gòu)造輕量化、材料輕量化4、汽車主動安全性和被動安全性的含義和研究內(nèi)容。①主動安全性汽車所具有的減少交通事故發(fā)生概率的能力；研究內(nèi)容包括汽車的操縱穩(wěn)定性能、制動性能、燈光系統(tǒng)和駕駛員視野性能等；②被動安全性汽車所具有的在交通事故發(fā)生時保護(hù)乘員免受傷害的能力；研究內(nèi)容包括車身結(jié)構(gòu)抗撞性、約束系統(tǒng)性能、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的防傷性能等汽車的碰撞形式分為幾種？通常將汽車的碰撞形式分為正面碰撞、側(cè)面碰撞、后面碰撞和滾翻。6、車身抗撞性設(shè)計要求有哪些？車身抗撞性設(shè)計要求<1>．正面碰撞1）確保乘員生存空間，減小乘員艙變形和對乘員艙的侵入2）減小車身減速度3）碰撞過程中車門不能打開。碰撞后可以不使用工具打開車門<2>．側(cè)面碰撞抗側(cè)面碰撞設(shè)計應(yīng)當(dāng)以減小乘員艙侵入、維持乘員生存空間為重點(diǎn)。1）減小側(cè)圍結(jié)構(gòu)對乘員艙的侵入量，防止侵入量過大時對乘員的擠壓傷害。2）減小側(cè)圍結(jié)構(gòu)對乘員艙的侵入速度，特別是與乘員接觸時車門的速度，減輕對乘員的撞擊力。3）碰撞過程中車門不能打開。碰撞后可以不使用工具打開非碰撞側(cè)的車門<3>．后面碰撞1）減小乘員艙變形。通常用后排座位R點(diǎn)的前移量來衡量。2）減小碰撞中車身的減速度，減輕乘員的鞭梢性傷害。3）在碰撞中維持油箱的存放空間，減小對油箱、油路擠壓<4>．滾翻1）減小乘員艙的變形量，特別是車頂?shù)淖冃巍?）要求碰撞過程中車門不能打開。碰撞后可以不使用工具打開車門<5>．低速碰撞主要避免汽車重要部件的損壞，減少因撞車帶來的維修費(fèi)用；要求設(shè)置低速碰撞吸能區(qū)，使低速碰撞車輛的動能主要通過低速碰撞吸能區(qū)的變形被吸收，并盡量不使低速碰撞吸能區(qū)后部的車身主要結(jié)構(gòu)發(fā)生永久變形<6>．行人保護(hù)撞行人時，汽車對行人的傷害一般包括一次碰撞時由保險杠、前散熱器罩和發(fā)動機(jī)罩前端等產(chǎn)生的下肢傷害；行人與發(fā)動機(jī)罩、擋風(fēng)玻璃等二次碰撞時的頭部傷害；受撞擊后的行人與路面三次碰撞產(chǎn)生的傷害。車身結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)將相關(guān)部位的剛度設(shè)計得軟一些，以緩沖對人體的撞擊；在行人保護(hù)措施中，應(yīng)防止車外凸出物對行人的傷害。通常對碰撞模擬計算結(jié)果進(jìn)行的分析包括有哪些？①能量分析②力分析③變形分析④剛度分析⑤應(yīng)力分析⑥減速度分析⑦速度分析⑧碰撞時序分析等。8、“安全座艙結(jié)構(gòu)”的含義？包含三個方面：①車身前、后部結(jié)構(gòu)要盡可能多地吸收碰撞能量，使碰撞過程中作用于乘員上的力和加速度降到規(guī)定的范圍內(nèi)；②車身前、后部構(gòu)件在碰撞中產(chǎn)生變形應(yīng)根據(jù)碰撞強(qiáng)度逐級發(fā)生，控制受壓構(gòu)件的變形形式，防止車輪、發(fā)動機(jī)、變速箱等剛性部件侵入座艙，同時也有利于車身的修復(fù)；③車身座艙結(jié)構(gòu)必須堅固可靠，這是保證車輛發(fā)生側(cè)面碰撞或翻車時，乘員安全的主要手段。在碰撞中車頭的三個變形吸能區(qū)段是如何劃分的？①第一區(qū)段表示低速碰撞，車輛的變形和變形力比較小，以利于保護(hù)行人和車輛；（吸能材料保險杠、軟質(zhì)發(fā)動機(jī)罩）②第二區(qū)段為相容區(qū)，變形力應(yīng)均勻，即在中速碰撞中能量較均勻的被吸收，盡量降低撞擊加速度峰值；（吸能縱梁）③第三區(qū)段表示在高速碰撞時使汽車乘員室具有自身保護(hù)能力，車身結(jié)構(gòu)在這個區(qū)段應(yīng)有較大的剛度，從懸架到前圍板之間的變形力急劇上升，阻止變形擴(kuò)展到乘員室，同時通過結(jié)構(gòu)措施使動力總成向下移動而不致擠入乘員室；10、車身防腐蝕設(shè)計措施有哪些？①基本設(shè)計思想為：結(jié)構(gòu)設(shè)計要能阻止腐蝕介質(zhì)浸入或積存在結(jié)構(gòu)縫隙間、凹形構(gòu)件和封閉結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。填充密封膠或粘接劑;流水槽端面采用裝飾件封閉；采用非金屬材料流水槽②合理選擇防腐性能好的材料。如采用鍍鋅、鉻、鎳等及其合金的表面處理③確保車身表面的涂裝性能。前處理產(chǎn)生磷化膜，提高涂裝的附著性；陰極電泳涂漆，全浸式涂漆方式；車身底部噴涂PVC底漆，以形成較厚的防砂石損傷涂層，一般噴涂PVC厚1mm一1．5mm；采用五次或四次表面涂覆。④4.追加防腐處理。主要有密封、打蠟、涂防銹劑等方法。車身密封性設(shè)計的靜態(tài)密封和動態(tài)密封的含義、手段和意義。（1）、靜態(tài)密封：①車身結(jié)構(gòu)的各連接部分，設(shè)計要求對其間的間隙進(jìn)行密封，而且在使用過程中這種密封關(guān)系是固定不動的，稱為靜態(tài)密封。②采用涂敷密封膠的方法來實現(xiàn)。③防止車身腐蝕，減小振動和噪聲起著重要作用。④如：前后風(fēng)窗玻璃的安裝和密封。（2）、動態(tài)密封：①對車身上的門、窗、孔蓋等活動部位之間的配合間隙進(jìn)行密封，稱為動態(tài)密封。②靠密封條的壓縮變形來填充構(gòu)件間的縫隙。③使車身室內(nèi)與外界隔絕，不僅能防止風(fēng)、雨和塵土侵入室內(nèi)，提高隔音和隔熱性能，以保持車內(nèi)環(huán)境④同時還能緩和車門關(guān)閉時的沖擊力和車身在行駛中的振動。第七章車身閉合件結(jié)構(gòu)與設(shè)計1、簡述車門系統(tǒng)的組成。由門體、附件和內(nèi)飾件三部分組成

2、汽車車門的設(shè)計要求有哪些？①應(yīng)保證乘員上下車的方便性。②車門開啟過程中不應(yīng)發(fā)生位置干涉；車門關(guān)閉時，要鎖止可靠、安全，行車中不會自動打開；③車門機(jī)構(gòu)操縱要方便；④應(yīng)具有良好的密封性能，使乘員與外界隔離；⑤具有大的透光面，滿足側(cè)向視野要求。⑥門體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度；⑥良好的車門制造、裝配工藝性，易于沖壓并便于安裝附件；⑦造型上應(yīng)與整車協(xié)調(diào)一致，包括外表面、門縫設(shè)計和內(nèi)飾；⑧有必要的開度，開啟后能停止在最大開度和半開的