長途客車骨架設計項目說明指導書

目錄第一章緒論 31.1課題分析和設計定位 31.1.1中國外客車發(fā)展現(xiàn)實狀況和對中國城市客車要求分析 31.2客車工業(yè)發(fā)展 41.2.1客車企業(yè)已基礎含有獨立研發(fā)能力 51.2.2客車企業(yè)技術含量較高 61.3中國外客車車身結構發(fā)展現(xiàn)實狀況及趨勢 61.3.1國外客車發(fā)展動向 61.3.2中國客車車身結構改變 71．4車身承載類型 71.4.1非承載式車身 81.4.2半承載式車身 81.4.3承載式車身 81.5客車車身組成及影響車身強度結構原因 9第二章車身骨架結構和尺寸確實定 122.1骨架設計依據(jù) 122.1.1設計標準 122.1.2關鍵技術參數(shù) 122.1.3車身骨架材料 132.2骨架結構設計分析 132.2.1左右側圍骨架結構設計分析 132.2.2頂蓋骨架結構分析 152.2.3前圍骨架結構分析 162.2.4后圍骨架結構分析 17第三章車身骨架強度計算分析 183.1車身結構受載分析 183.2車身骨架強度計算 18第四章車身骨架制造工藝分析 264.1矩形管下料 264.2成形 274.3車身骨架焊接 284.3.1骨架焊裝方法 294.3.2車身骨架五大片組焊 294.3.3整車骨架聯(lián)裝組焊 304.4蒙皮制作及和骨架焊裝 304.5車身骨架和底盤焊接 314.6防銹蝕方法 314.6.1涂裝前表面預處理 314.6.2車身防銹 32第五章設計技術評價分析、存在問題及處理路徑 335.1設計中存在不足之處 335.2對設計不足改善 34結束語 35關鍵參考文件 36附錄 37

第一章緒論1.1課題分析和設計定位1.1.1中國外客車發(fā)展現(xiàn)實狀況和對中國城市客車要求分析當今客車發(fā)展日新月異。比如，每十二個月德國法蘭克福世界客車展覽會上均聚集了世界客車領先企業(yè)頂尖產(chǎn)品（德國奔馳企業(yè)、尼奧普蘭企業(yè)、曼企業(yè)，瑞典沃爾沃企業(yè)、斯堪尼亞企業(yè)等）；她們今天展示全新造型新產(chǎn)品極有可能就是明天客車外形發(fā)展趨勢。21世紀對多種大、中型客車發(fā)展期望是，在安全、方便、快捷基礎上更舒適和環(huán)境保護，而且充足表現(xiàn)以人為本要求；具體表現(xiàn)在，除了“三低”（低污染、低消耗、城市客車低地板）和“三高”（高比功率——良好動力加速性、高安全可靠性、高舒適性）和外觀優(yōu)美、座位適宜、價格適中外，在綜合性能方面還應該有新發(fā)展趨勢；其中包含，新技術（控制整車各個方面均由計算機技術實現(xiàn)，代用燃料發(fā)動機，為改善制動性能和操縱性能而形成標準設備，裝有永磁式緩速器傳動系統(tǒng)）、適應市場要求新材料，新工藝（提升車身涂裝工藝標準，逐步實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)模具化）。

歐洲是世界商用車中心，擁有誕生世界第一客車榮耀；在客車誕生100多年今天，仍然引領客車工業(yè)方向——從發(fā)動機到變速箱、從底盤到車身；其ECER66安全標準正成為世界標準。歐洲大型客車關鍵特點是，全承載式車身，發(fā)動機功率大、扭矩高，且發(fā)動機轉速呈下降趨勢（目前用柴油機最大轉速平均為1190r/min）；其中，約80％以上產(chǎn)品采取空氣懸架。這使客車行駛速度加緊，加速性、爬坡性、可靠性增強，經(jīng)濟性、環(huán)境保護性能、安全性愈加好；側傾剛度、行駛平順性、舒適性全部有顯著提升?，F(xiàn)在，它技術優(yōu)異性關鍵表現(xiàn)在以下4個方面。

①節(jié)能技術——采取鋁、鎂合金、塑料，減小客車車身質量；研制風阻系數(shù)小客車外形，盡可能地降低客車空氣阻力；設計使用天然氣、甲醇、乙醇等新能源客車。

②環(huán)境保護技術——改用無鉛汽油和電子噴射式汽油機；安裝廢氣處理裝置；客車零部件材料采取可回收利用。

③安全技術——應用計算機仿真技術預示客車多方位碰撞安全性、翻車時頂蓋強度和剛度、確保乘車人員生存空間車身結構等；外，增加安全附加裝置和采取高新技術產(chǎn)品，如安全帶、安全氣囊、防抱死制動統(tǒng)（ABS）、加速防滑系統(tǒng)（ASR）、自動差速鎖裝置（ASD）、緩速器。

④底盤技術——采取三段式底盤（半承載式）和無車架式底盤（承載式），使底盤部署形式呈“柔性化”，以適應多種匹配要求。1.2客車工業(yè)發(fā)展伴隨國民經(jīng)濟發(fā)展，汽車已成為極為關鍵交通運輸工具和現(xiàn)代社會象征，汽車工業(yè)在帶動其它各行業(yè)發(fā)展中，已日益顯示出其作為支柱產(chǎn)業(yè)作用。車身，作為汽車上三大總成（發(fā)動機、底盤、車身）之一，已越來越引發(fā)大家注意，并越來越處于主導地位。據(jù)統(tǒng)計：客車、轎車、專用車——車身質量占整車整備質量40～60%；貨車——車身質量占整車整備質量16～30%；各類車身制造成本，則高于上述百分比。所以，僅從這個意義上來衡量汽車車身，其經(jīng)濟效益也遠遠高于其它兩大總成?？v觀世界汽車工業(yè)沿革，能夠看出，現(xiàn)代汽車是沿著底盤→發(fā)動機→車身逐步發(fā)展完善過來。這個發(fā)展過程不以大家主觀意志為轉移，而在很大程度上取決于當初科學技術水平和物質生活條件。因為汽車和大家日常生活息息相關，為了適應多種不一樣目標和用途乃至車輛更新?lián)Q代等，其關鍵在于車身。所以，車身工程是汽車工業(yè)中最年輕而又發(fā)展快速一個分支。客車工業(yè)在中國還是一個年輕而充滿朝氣產(chǎn)業(yè)，伴隨中國國民經(jīng)濟蓬勃發(fā)展、人民生活水平快速提升和高速公路連線成網(wǎng)，客車工業(yè)在中國必將有新發(fā)展空間和機遇?？蛙囀乾F(xiàn)代社會中關鍵交通工具之一。伴隨中國城市機動車擁有量快速增加,城市交通問題現(xiàn)已普遍受到關注。中國國情決定了處理城市交通問題出路在于優(yōu)先發(fā)展城市公共交通。到年,中國城鎮(zhèn)化水平達45%左右,城鎮(zhèn)化水平每提升1個百分點,城鎮(zhèn)人口新增1000萬人。中國城市客車保有量將達35～40萬輛,年運輸旅客將達500億人次,城市公共交通在城市交通總出行百分比:特大城市達30%以上,大中城市達20%以上,基礎確立公共交通在城市交通主體地位。在以后5～6年里,中國城市公共交通將快速發(fā)展,基礎實現(xiàn)城市公共交通現(xiàn)代化。依據(jù)中國提出“十一五”計劃目標,城市化水平要達成中等發(fā)達國家水平。所以，客車對發(fā)展國民經(jīng)濟和促進人民生活水平提升發(fā)揮著關鍵作用。世界各關鍵客車生產(chǎn)廠無不應用最新科技結果潛心致力于客車新產(chǎn)品研制和開發(fā)，不停地向市場提供有競爭力新型客車。全國各地城市客車是城內交通根本命脈。從開始，中國汽車產(chǎn)品組成發(fā)生了歷史性改變：三大汽車產(chǎn)品產(chǎn)銷量中，客車(含大、中、小、微型)年產(chǎn)銷量首次超出轎車、載貨汽車，而居前位。為了滿足人民群眾出行需要，除了主動發(fā)展提供給個人使用轎車外，中國以確定“發(fā)展公共交通為主”道路交通指導方針。所以，客車設計生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質量直接關系到生產(chǎn)廠家競爭存活和廣大乘客生命安全，受到各方面重視和關注，而且大家對客車安全性、操縱性、動力性、經(jīng)濟性、舒適性要求不停提升?？蛙囌w骨架是客車車身最基礎結構，起支撐蒙皮和內外飾件、承載載荷作用，決定著客車安全性。統(tǒng)計資料表明，車身是客車自重和價格關鍵組成部分，占客車自重和制造生本40%-60%，通常它重量又是底盤(含發(fā)動機)整備重量0.8-1.2倍，所以減輕車身質量是改善客車很多指標（如載客量、制造成本、燃油經(jīng)濟性、動力性等）最有效手段之一。客車是中國目前運載乘客關鍵交通工具之一。尤其是中、大型客車，因為其運載乘客數(shù)量多，使用經(jīng)濟性好，多年來得到了快速發(fā)展，并以其新奇造型、精良制作和優(yōu)越性能，表現(xiàn)了現(xiàn)代社會精神面貌而被大家所喜愛。伴隨現(xiàn)代科學技術發(fā)展，客車已經(jīng)成為集工業(yè)藝術、人機工程學、空氣動力、制造技術、材料工程和結構設計等學科為一體現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)品。中國客車工業(yè)真正開始于上世紀60年代，當初只能是對貨車底盤進行改裝，扣上一個簡易車身。經(jīng)過40多年發(fā)展，中國客車車身設計、制造技術日新月異，已逐步跟上國際時尚，成為世界客車制造大國，并向世界客車制造強國前進?；谝陨洗笮涂蛙嚩喾N優(yōu)點和良好發(fā)前景和車身骨架關鍵性，我畢業(yè)設計課題選擇了城市混合動力客車車身骨架設計。其設計特點有：整個車身蒙皮采取冷張拉預應力點焊接技術。蒙皮材料采取鍍鋅鋼板,確保了耐腐蝕性。前擋風玻璃,后擋風玻璃采取鋼化玻璃,側窗玻璃采取粘貼大幅觀景玻璃，并在合適位置開有通風窗。骨架采取高強度矩形鋼管組焊閉環(huán)結構,且對車身強度及耐久性進行CAE分析,確保整車安全和車身可靠性。低地板設計為乘客提供寬大空間,同時也節(jié)省乘客上車時間。因為乘客上下車較為頻繁,對乘客門周圍骨架進行加強,后部地板采取多個結構滿足安裝不一樣發(fā)動機需求。近幾年來中國因為引進了國外優(yōu)異技術，客車生產(chǎn)水平有了顯著提升，但在車身加工、裝配、焊接。噴漆等工藝上和國外水平相差很大，再加之企業(yè)生產(chǎn)管理落后，造成中國大型客車生產(chǎn)工藝水平發(fā)展緩慢。依據(jù)這些，我設計基礎思緒定位：依據(jù)中國同類車型設計通常方法，參考國外同類車型優(yōu)異設計方法，在中國大多數(shù)客車生產(chǎn)矩形和方形管材為關鍵構件，客車車身骨架構件壁厚通常小于2mm，骨架焊接均采取二氧化碳氣體保護焊方法來設計骨架總成。伴隨城市客車市場需求不停增加,長途客車舒適性、可靠性、安全性、美觀性必將成為公交市場大勢所趨。1.2.1客車企業(yè)已基礎含有獨立研發(fā)能力中國客車工業(yè)自20世紀60年代開始起步，經(jīng)過改裝、仿制、技術引進和中外合資階段，發(fā)展到今天，已經(jīng)基礎形成了高、大、中、輕、微多個型式和檔次產(chǎn)品格局。日前，中國客車產(chǎn)品不僅基礎適應公路客運和道路情況要求，而且在1987年實現(xiàn)出口，現(xiàn)在中國客車產(chǎn)品已出口到世界28個國家和地域。中國客車企業(yè)在十幾年前關鍵是依靠一汽集團、東風企業(yè)載貨汽車底盤改裝客車。因為計劃經(jīng)濟時期底盤為稀缺資源，使“亞星”、“黃海”和“長江”等客車企業(yè)下決心進行車身和底盤一體式自主開發(fā)，從而使中國客車企業(yè)取得了今天這么獨立地位。在國外，像中國客車企業(yè)這么含有上萬輛規(guī)模獨立客車廠家?guī)缀鯖]有，即使是奔馳和沃爾沃企業(yè)，也不存在一個單獨客車實體，客車產(chǎn)品全部是依附于主機廠而存在。1.2.2客車企業(yè)技術含量較高客車不一樣于轎車產(chǎn)品，非大批量生產(chǎn)，所以要采取差異化策略；客車零件交換性比轎車好，能夠采取“搭積木”式生產(chǎn)方法，利用中國外優(yōu)異零部件總成“作拼盤”，匹配出最好產(chǎn)品。江淮集團老總左延安將這一生產(chǎn)方法總結為“買全球，賣全球”。能夠說，正是這種生產(chǎn)方法，使中國客車工業(yè)在汽車零部件基礎還很微弱情況下，做到了客車產(chǎn)品在車身設計和總成配置上已和國際接軌。中國大客車產(chǎn)品檔次、配置不僅優(yōu)于載貨汽車，而且采取了很多轎車上技術。ABS、ASR、空氣懸掛、電渦流緩速器、大功率低排放發(fā)動機、“前盤后轂”制動系統(tǒng)等這些現(xiàn)在只有在技術引進載貨汽車上才能看到配置，在中國高級客車中已經(jīng)把它們列為“標配”。甚至有部分高級客車上配置，比如，定速巡航控制系統(tǒng)、智能化車內氣候集成控制系統(tǒng)等，在很多高級轎車上也十分鮮見。汽車行業(yè)教授認可，衍生于載貨汽車基礎上客車產(chǎn)品，在技術檔次上大大超出它先輩。1.3中國外客車車身結構發(fā)展現(xiàn)實狀況及趨勢1.3.1國外客車發(fā)展動向歐洲客車產(chǎn)品關鍵三方面發(fā)展動向：1.客車低地板化：客車低地板化，在中國只是近兩年事，而且進展緩慢。但在歐洲，客車低地板化已經(jīng)得到了全方面普及。在車展上，95%客車是低地板，極少數(shù)城市客車是低入口。低地板化不僅表現(xiàn)在大中型城市公交車上，就連輕型小區(qū)巴士，甚至更小部分像海獅那樣面包車，包含小型校車，進入車內往下一看，也是低地板。在車展外現(xiàn)實生活中，低地板公交車普及率也相當高。而且有軌電車和帶“大辮子”無軌電車，也是低地板。所以，能夠說，低地板公交客車在歐洲已經(jīng)得到全方面普及。新部分公交車，根本沒有高地板車在運行。客車行業(yè)發(fā)展，離不開零部件行業(yè)支撐。低地板車關鍵總成是門式橋，中國低地板客車發(fā)展緩慢，很大程度上受制于此。中國生產(chǎn)門式橋企業(yè)，現(xiàn)在能大批量生產(chǎn)還沒有，面對低地板化這一趨勢。面對一樣配置大客車，國產(chǎn)和合資或技術引進車型相比，總會令人感到有些差距。盡管配制全部一樣，大家還是認為國外品牌車好。其實就是細微之處不如人家。所以，中國企業(yè)對此高度重視。別總把細節(jié)當小事。

2.大客車設計轎車化：關鍵設計表現(xiàn)在以下多個方面：一是車內廣泛使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)，座椅靠背后液晶電視更是不在話下。即使有可能是作為選裝件配置，但這一趨勢卻十分顯著。二是前風擋玻璃頂窗化。轎車車頂能夠帶天窗，而大客車車頂有空調等設備，不便于完全采取轎車那樣設計形式，但就前風擋玻璃盡可能向上延伸一直到車頂。再向后延伸，使這塊大玻璃即是前風擋，又是車頂一部分。大膽設計，使車內視野和光照度大增，成為當今引領時尚一個風格，取得歐洲商用車編輯協(xié)會(ACE)頒發(fā)歐洲客車年度大獎尼奧普蘭“星際線”豪華大客車和土耳其TEMSA企業(yè)推出雙后橋大客車，其前風擋設計全部含有這一特點。聽說，這一設計對車身整體應力分布要求較高，車身各部受力要十分均勻。不然，車身在顛簸情況下扭動，很輕易將風擋玻璃扭裂甚至扭碎，所以模擬起來并不那么輕易。三是前臉設計由“大嘴”轉向“小嘴”。和歐洲轎車前臉造型出現(xiàn)“大嘴”化時尚相反，歐洲大客車前臉設計正在出現(xiàn)“小嘴”化動向。因為發(fā)動機基礎全部是后置，車頭無需大“嘴”進氣，所以有廠家把車頭設計成類似轎車通常風格，顯得很別出心裁。1.3.2中國客車車身結構改變1．由單一非承載式→半承載式、全承載式（無車架）；2．蒙皮裝配由鉚→點焊；3．結構由沖壓式→型材骨架式；4．愈加重視符合空氣動力學造型；5．將舒適安全放在首位；6．現(xiàn)代設計、試驗方法開始在車身設計中全方面采??；7．大量采取輕金屬和非金屬材料：如Volvo全鋁車身。8．愈加注意和重視細部設計；9．車窗由鋁型材推拉式→粘接全密封式；10．中、高級客車全部采取后置發(fā)動機部署型式。1．4車身承載類型客車是現(xiàn)代社會關鍵交通工具。大客車按用途不一樣，能夠分為：城市客車、長途客車、旅游客車和專用客車幾大類。按承載形式分可分為：非承載式、半承載式和承載式車身三大類。1.4.1非承載式車身非承載式車身是指在底盤車架上組裝而成車身，系車架一個，車載荷關鍵有車架負擔。這種車身結構理論上是不承載?？煞譃榭蚴?、脊梁式、綜合式三大類。非承載式車身優(yōu)點：1）除了輪胎和懸架系統(tǒng)對整車緩沖吸振作用外，撓性相交點還能夠起到輔助緩沖、合適吸收車架所受扭轉變形和降低噪音作用，既延長了車身使用壽命，又提升了乘坐舒適性；2）底盤和車身能夠分開裝配，然后總裝在一起，這么既可簡化裝配工藝，又便于組織專業(yè)化協(xié)作；3）因為有車架作為整車基礎，這么便于汽車各總成和部件安裝，同時也易于更改車型和改裝成其它用途車輛；4）發(fā)生撞車事故時，車架還能夠對車身起到一定保護作用。其缺點是：1）因為設計計算時不考慮車身承載，故必需確保車架有足夠剛度和強度，從而造成整車自重力增加；2）因為底盤和車身之間裝有車架，是整車高度增大；3）車駕駛汽車上最大而且質量最大零件，所以必需含有有大型壓床及焊接、工夾具和檢驗等一系列較復雜昂貴制造設備。1.4.2半承載式車身為了減輕大客車本身質量，將車身和車架剛性相連，讓車身也參與承載，從而能夠合適減輕車架（底架）質量，以達成較合理地利用材料目標。半承載式車身是一個過渡型結構，車身下部仍保留有“車架”，不過她強度和剛度稍微低于非承載式車架，為了有所區(qū)分起見，通?？蓪⑺Q為“底架”。之所以命名為半承載式是出于以下考慮：讓車身也分擔部分載荷，以此來減輕車架自重力?？蛙囓嚿頌榘氤休d式，有較強車架縱梁及經(jīng)“牛腿”加強底橫梁。底橫梁和立柱焊接，蒙皮采取鉚接方法和車身骨架相連，蒙皮是非應力蒙皮。所以，車身計算模型中不考慮蒙皮參與應力，所以客車車身計算模型是一個空間桿系結構。另外，為了確保構件連接處強度和剛度，常在構件節(jié)點周圍進行加強。這么在部分構件連接處就出現(xiàn)了比構件剛度要大多區(qū)域，形成所謂“剛域”。這種結構特點是：車身下部和底架組合為一整體，車身也能分擔部分彎曲和扭轉載荷。但因為保留底架，大客車輕量化受到一定限制。焊后精度較差、調整工作量大。1.4.3承載式車身為深入減輕自重及使車身結構合理化，在大客車和轎車上采取無車架承載式結構。依據(jù)大客車車身上、下部受載程度不一樣，又分為基礎承載式和整體承載式兩種?；A承載式這種結構是將車身側圍腰線以下部分設計成關鍵承載件，車頂則考慮為非承載件。車身地板下面空間能夠用作行李艙，然而這種結構地板離地距離大，適適用于長途客車和旅游客車。整體承載式這種結構整個車身全部參與承載，又名為全承載式車身結構。車身上、下部結構組成一個統(tǒng)一整體，在承受載荷時，會自動調整、以強濟弱，使整個車身殼體達成穩(wěn)定平衡狀態(tài)。經(jīng)過理論分析和結構上深入研究，發(fā)揮材料最大性能，設計成強度空間結構，從而使車身質量最輕而強度和剛度最大。整體承載式關鍵缺點：1.因為取消了車架，來自傳動系和懸架振動噪聲將直接傳給車身，除車廂本身又是易于引發(fā)空腔共振箱，所以會大大惡化乘坐舒適性，為此，必需采取大量隔聲防振材料，從而成本和質量全部會有所增加；2.改型比較困難。據(jù)統(tǒng)計，客車車身質量約占整車質量40%-60%，車身成本百分比有已經(jīng)超出來了50%。所以，車身設計技術優(yōu)異是否不僅影響汽車本身結構性能，而且還對汽車節(jié)能降耗有直接影響。從車身輕量化和車身疲憊強度方面來考慮，車身開發(fā)中人存在著相當多關鍵技術亟待研究處理。正因為如此，中國在“九五”期間就將車身開發(fā)技術列為關鍵攻克課題之一。大客車車身骨架是大客車關鍵承載部件，是整車基體。其結構性能好壞直接關系到這個車使用性能。在結構上要求其滿足汽車總部署要求；強度上要求其能受靜載荷和運動中所受到多種動載荷；它必需含有足夠彎曲剛度和扭轉剛度，以使車身骨架和裝于其上其它總成和部件在汽車運行多個工況下，不致產(chǎn)生過大變形而損壞或破壞汽車正常工作條件；另外在滿足上述條件情況下，車身骨架質量要盡可能輕，以達成節(jié)能節(jié)材目標，并易于高速行駛。所以，在確保其多種使用性能前提下，使之重量最小，是車身設計中日益關心問題是實現(xiàn)車身輕量化，降低成本，提升整體承載能力關鍵路徑。1.5客車車身組成及影響車身強度結構原因骨架是客車車身結構主體，和底盤車架一起承受靜態(tài)和動態(tài)載荷?？蛙囓嚿硗ǔＳ晌宀糠纸M成：1.頂蓋骨架——車身頂蓋骨架，將前后左右骨架連，一起組成封閉結構。同時，供安裝空調部件、通風窗、燈具、行李架、扶手等部件；2.前圍骨架——客車正面車身骨架，供安裝儀表板、前燈具、保險杠，雨刮、前風窗等；3.后圍骨架——客車后面車身骨架，供安裝后風窗、后門保險杠、后燈等；4.左側圍骨架——客車左側面車身骨架，供安裝側窗等；5.右側圍骨架——客車右側面車身骨架，供安裝側窗、乘客門等；五部分骨架和車架組焊在一起組成了客車車身圍護結構。車身頂蓋連接側圍，協(xié)同側圍一起工作。當車身扭轉時，頂蓋關鍵以剪切變形為主。若車頂抗剪剛度小，將使左右側圍相互聯(lián)絡減弱，從而使車身扭轉剛度降低。所以，提升車頂抗剪剛度，合理匹配車頂和側圍高度，是提升車身剛度關鍵路徑之一。另外，頂蓋縱梁部署形式對窗立柱彎矩大小有一定影響，設計時，應使頂蓋縱梁呈中間疏兩邊密部署形式。頂蓋橫梁和窗立柱對應最好能使頂橫梁、門立柱、底盤縱梁三者形成封閉環(huán)，以利于力傳輸。頂蓋橫梁弧度對車身也有影響，合適弧度能夠改變車身橫斷面扭心高度，降低車頂蒙皮所受剪力流和窗立柱彎矩。假如弧度過大，頂蓋水平抗剪剛度將會降低。前后圍設計時應考慮原因依據(jù)造型和發(fā)動機位置而定。前置發(fā)動機除應考慮前大燈和轉向燈位置、雨刮位置及后風窗、后燈位置尺寸外，還應考慮：發(fā)動機通風散熱和維修方便性。后置發(fā)動機客車則關鍵依據(jù)造型和總部署要求確定骨架，如造型美觀、流線型、發(fā)動機艙門大小。前照燈和尾燈形式、大小等。在強度上，應提升受力較大風窗上下沿梁、窗立柱。不過增加窗立柱強度時應注意視野，減小盲區(qū)。為確保整車有足夠扭轉剛度，前后圍骨架中最好能設置部分斜撐梁。另外還應確保能夠以前端舉升車輛或由救援車輛以前端牽引。車身側圍和車架結合，組成了確保車身必需彎曲剛性主元。它特點是：必需開設車門、車窗及輪拱等開口，它關鍵承受彎曲和扭轉載荷。要求必需確保車身功效性——門、窗等，而且有足夠強度剛度。它采取結構形式有：輕金屬材側圍結構和鋼制材料側圍結構。采取輕金屬材料側圍結構特點是：以大斷面窗上沿梁作為上承載單元，下承載單元由底盤縱梁組成；采取大斷面封閉斷面式門框結構和前后立柱結構，確保側圍能承受較大彎曲和扭轉載荷。多年來西方大客車流行一個結構就是鋁合金車身，此結構適適用于采取輕金屬材料側圍結構。采取鋼制材料側圍結構關鍵承載單元由腰圍梁、底盤縱梁和地板縱梁組成。其特點是：采取封閉斷面異型鋼管材料或沖壓焊接成型封閉斷面鋼制材料組焊而成，車門處微弱點由大斷面門框結構組成。這種結構經(jīng)過合理結構設計能夠確保側圍骨架有較大強度和剛度。決定客車車身強度原因有：側壁構件結構尺寸，構件連接方法和側圍和底盤車架連接方法。當車窗開度增大側圍結構形式對車身強度影響增大，即大開口破壞了整體剛度。電測和電算結果表明車窗高度增加時車身扭轉剛度下降。窗立柱、梁構件工作應力增大，但高應力區(qū)仍在窗立柱和門立柱上。當提升窗下沿梁時整車扭轉剛度提升，窗立柱和梁構件工作應力下降而降低窗上沿梁時頂蓋彎度提升，水平抗剪下降，窗立柱內彎矩下降。當汽車轉彎和制動時側圍立柱不僅承受頂蓋傳來靜載荷，還承受大量動載荷。所以，應在側圍一定位置設置寬立柱或雙立柱帶連接板，如：門立柱、前后立柱、前后橋區(qū)域等。窗立柱彎曲力矩大小取決于窗立柱和頂蓋連接方法，增加窗上沿梁高度能降低窗立柱應力。利用材料力學特征有效提升結構強度和剛度能夠采取斜撐結構，它可使骨架式車身結構側圍構件彎矩減低，軸向力提升，窗立柱應力下降。不過，斜撐結增加了軸間開門車身結構車身剛度不均勻性，使車門處應力提升。

第二章車身骨架結構和尺寸確實定2.1骨架設計依據(jù)2.1.1設計標準依據(jù)總部署設計思緒，該車采取是非承載式車身。在車身骨架設計中，關鍵考慮是滿足車身總部署要求，同時滿足骨架強度和剛度，和使用環(huán)境和市場定位，所以設計過程中應遵照以下多個標準：1.在確保車身骨架強度和剛度要求下，滿足車身總部署造型要求，如有沖突應改變車身總部署。2.盡可能確保有良好加工工藝，降低加工難度。3.經(jīng)過優(yōu)化設計，盡可能降低骨架質量。4.在設計骨架總成結構型式時，應充足考慮其系列化變形可能性。5.在確?？偛渴饛姸葎偠葪l件下，盡可能降低生產(chǎn)成本，提升經(jīng)濟效益。車體骨架設計應滿足車身剛度和強度要求。剛度不足，將會引發(fā)車身門框，窗框，發(fā)動機艙口及行李箱口等變形，造成玻璃破裂，車門卡死；低剛度肯定伴隨有低固有振動頻率，易發(fā)生結構共振和聲響，并減弱結構接頭連接強度；另外，還會影響安裝在底架上總成相對位置。而結構強度不夠則將引發(fā)構件早期出現(xiàn)裂紋和疲憊斷裂。大中型客車通常采取骨架式結構。這種結構骨架通常由扭轉剛性很高封閉斷面矩形管組成，所以強度和剛度較高，外蒙皮只起裝飾作用。其優(yōu)點是：改變客車外形比較輕易；車門和窗開口部能夠增大；外蒙皮無鉚釘，能夠實現(xiàn)較漂亮外觀；采取合理設計（優(yōu)化）能夠減輕重量。缺點：全部零件均由焊接裝配，焊接質量不易掌握；型材防腐難度較大。2.1.2關鍵技術參數(shù)長×寬×高1×2500×3208㎜軸距/前懸/后懸6000/2580/3420㎜前輪距/后輪距2160/1815㎜乘客門寬度1380㎜最小離地間隙180㎜2.1.3車身骨架材料客車車身骨架材質關鍵采取鋼材或鋁型材。車身蒙皮材質關鍵采取鋼板、鍍鋅鋼板、合金鋁板、工程塑料及玻璃鋼等；車身側圍蒙皮裝焊采取漲拉預應力組焊工藝或漲拉預應力膠粘焊接工藝，前、后圍弧面和平面采取焊接對接或膠粘方法。客車前后圍、輪護面、行李艙門、保險杠等材質采取玻璃鋼蒙皮。現(xiàn)在大多數(shù)客車廠車身骨架材料選擇Q235A或20#優(yōu)質碳素鋼，Q235A碳素結構鋼，當鋼材厚度小于16mm時屈服極限≥235，斷裂極限在375-460，延伸率≥26%。20#高級碳素鋼屈服極限≥245，斷裂極限≥410，延伸率≥25%。二者力學性能相同，考慮經(jīng)濟原因，本設計中采取Q235A碳素結構鋼。薄壁桿件截面形狀對其截面特征有很大影響，和剛度相關截面特征是彎曲慣性矩和扭轉慣性矩等。薄壁桿件截面形狀可分為閉口和開口兩類，它們截面特征有較大差異。在材料面積和壁厚保持不變情況下，閉口截面抗彎性能稍次于開口截面，但閉口截面扭轉慣性矩要比開口截面大得多了。所以，從提升整個車身和構件扭轉剛度出發(fā)，宜多采取閉口截面，不過還需要考慮組成截面其它原因，如結構功效、配合關系和制造工藝等等。所以，實際車身骨架構件截面形狀往往是比較復雜。2.2骨架結構設計分析骨架五大片劃分是骨架設計階段需要處理問題。在車身骨架結構形式基礎上，依據(jù)車身造型、焊裝工藝和變形控制等方面要求合理劃分五大片。因為車身骨架結構形式不一樣，骨架五大片劃分有很多個形式，但不管哪種劃分形式全部應該和目前工藝水平相適應。車身骨架五大片合理劃分：前圍骨架、后圍骨架、左側圍骨架、右側圍骨架和頂蓋骨架五大片。2.2.1左右側圍骨架結構設計分析車身骨架設計應滿足車身強度和剛度要求。在設計左右側圍時，不管哪種承載式車身，全部應考慮桿件位置。骨架桿件可分為一下三類：1.依據(jù)功效要求設置，如門柱、窗柱、門檻、門框上橫梁，風窗上下橫梁等。2.加強用，如客車頂蓋上縱梁和底架周圍擱梁等。3.為安裝附件而設置非承載式構件，如前圍為安裝車燈而安裝鋼板。顯然，桿件是車身骨架關鍵承載件，應有足夠強度和剛度，并盡可能使之組成一個連續(xù)完整受力系統(tǒng)。對于框架結構，力合理傳輸形式應是讓更多桿件分載，且不出現(xiàn)力傳輸中止情況。半承載式或全承載式車身結構車身有效載荷及自重和來自地面沖擊載荷等，是經(jīng)過底橫梁分散到立柱上面使車身柱負載增大，同時還承受懸掛支撐反力，從而造成危險區(qū)。因為過橋區(qū)受力特點及這一部件相對于整車剛度較弱，從而出現(xiàn)過橋區(qū)變形大，鉚釘松動及蒙皮鼓動等不料現(xiàn)象。所以，在設計中應重視過橋區(qū)立柱懸置問題，我采取方法是，在橫梁處用斜撐，將力分散到裙部立柱和窗立柱處。因為右側圍乘客門框破壞了右側圍骨架連續(xù)性，門框處剛性太弱，所以在彎曲和扭轉兩種常見關鍵工況下，車身骨架最大應力點全部集中在右側圍門立柱上角和靠近車門幾根窗立柱上下角。而上述工況又以扭轉工況更為嚴重。這種現(xiàn)象已經(jīng)被數(shù)次電測，電算結算和車身骨架早期斷裂使用實踐所證實。本設計右側圍上，要開設兩個乘客門，所以客車右側圍骨架比左側圍骨架要復雜。左側圍關鍵考慮跟右側圍對應。圖2-1右側圍骨架首先依據(jù)底架外伸梁位置決定裙部立柱位置，并在此基礎上盡可能使其和窗立柱對齊以組成受力封閉環(huán)，裙部立柱采取50*50*1.75㎜矩形管。門柱所受到應力比較大，所以門立柱要選擇斷面尺寸較大矩形鋼——60*50*2㎜。前門寬度根據(jù)總部署要求選擇了1380㎜，和前圍連接問題上，采取50*50*2㎜型材來和前圍右立柱焊接。把窗立柱斷面尺寸選擇為70*50*2㎜，側窗上沿梁要和頂蓋相焊接，腰梁是鋼質材料側圍骨架結構關鍵承載單元，考慮設計制造統(tǒng)一，所以它們斷面尺寸須要選擇較大——50*50*2㎜。前后輪拱立柱位置要考慮車輪原因，左右輪拱柱、輪拱上橫梁盡可能和總部署部署輪壑貼近。為增加強度，要在窗下梁到地板梁之間放置斜撐，斜撐斷面尺寸為50*50*2㎜。圖2-2左側圍骨架整車左側圍骨架要比右側圍骨架要簡單部分，在其上面不用開設乘客門也不開設司機門。左側圍關鍵考慮是和右側圍對應關系。左側圍第一立柱也選擇一根型材——50*40*2㎜來和前圍左立柱焊接，它曲線和前圍左立柱曲線相同。左側圍前后輪拱立柱位置也和右側圍前后輪拱立柱位置相對應，斷面尺寸選擇為50*40*2㎜。左側圍前后輪拱上橫梁位置要和右側圍相對應，斷面尺寸也選擇為50*50*2㎜。因為輪拱立柱間距離較大，所以加上斜撐，斜撐斷面尺寸選擇為50*50*2㎜，側風窗上邊梁、腰梁是鋼質材料側圍骨架結構關鍵承載單元，和右側圍相同，它斷面尺寸須要選擇較大——50*50*2㎜。2.2.2頂蓋骨架結構分析圖2-3頂蓋骨架頂蓋設計比較復雜。頂蓋安裝件比較多，關鍵以剪切變形為主，受力不是很大且出于焊接方便性考慮，頂蓋部件選擇——50*50*2㎜矩形管，能夠滿足強度和剛度要求，它們曲線和客車頂部曲線相同。車頂安裝一個安全出口，截面積為600*600㎜，安全出口在中心處。另外考慮到將整個縱梁制作成前后相通梁，所以將橫梁斷開。2.2.3前圍骨架結構分析圖2-4前圍骨架前圍骨架設計關鍵是依據(jù)總部署前視圖和側視圖來確定。前圍左右立柱要和左右側圍骨架第一立柱相焊接，因為這兩根立柱受力較大，斷面尺寸選擇5040*2㎜，它們曲線和前窗玻璃曲線相配合。前風窗上沿梁在俯視圖上曲線和風窗玻璃俯視曲線相同，在側視圖上曲線和風窗玻璃側視曲線相同，斷面尺寸選擇為50*50*2㎜，高度比風窗玻璃高度稍高一點。風窗下沿梁比前風窗玻璃下端稍低一點，它俯視曲線和風窗玻璃俯視曲線是相同。前圍下橫梁高度依據(jù)客車前燈及燈飾高度來確定，要比前燈下邊緣高度稍低部分，風窗下沿梁和前圍下橫梁之間距離要能夠放置燈具、燈飾，斷面尺寸選擇為50*50*2㎜。橫梁1和風窗下沿梁、前圍下橫梁之間為了增加結構強度，必需放置短立柱，短立柱斷面尺寸選擇為50*50*2㎜。風窗下沿梁和前圍下橫梁之間短立柱要依據(jù)前車燈寬度來確定并加裝鋼板以安裝燈具。橫梁和風窗下沿梁之間短立柱則要考慮雨刮器寬度及位置。2.2.4后圍骨架結構分析圖2-5后圍骨架后圍骨架設計要依據(jù)客車尾部附件安裝等進行。從總部署畫尾部圖分析可知，尾部上要放置后車窗、發(fā)動機艙門、車燈等。后圍左右立柱要和左右側圍尾立柱相焊接，斷面尺寸選擇為50*40*2㎜，它曲線和客車整車側圍曲線相同。后窗上橫梁高度比后窗高度稍高一點，俯視曲線和整車后部俯視曲線相同，側視曲線和后窗上部曲線相同，斷面尺寸選擇為50*50*2㎜。后窗下沿梁位置在后窗玻璃下端低一點，水平放置，斷面尺寸50*50*2㎜，它曲線和整車尾部俯視曲線相同。后窗左右兩邊各設置一根立柱，端面尺寸選擇為50*50*2㎜?？偛渴鹨罁?jù)發(fā)動機確定了發(fā)動機艙門大小和位置。沿發(fā)動機艙門上沿放置后圍橫梁，斷面尺寸選擇為50*50*2㎜，它曲線和客車尾部俯視曲線相同。以上三根橫梁全部是不停開，兩端和后圍左右立柱焊接在一起。在發(fā)動機艙門下邊放置一根橫梁，但為了檢修發(fā)動機方便，要把這根橫梁設置為活動梁，其斷面尺寸選擇為50*50*2㎜。

第三章車身骨架強度計算分析3.1車身結構受載分析實踐表明大客車車身骨架損壞最大危險應力是因為車身受扭時產(chǎn)生斜對稱載荷所引發(fā)。斜對稱載荷之所以危險是因為由薄壁桿件（尤其是在開口截面）組成超靜定空間結構受扭時其部分桿件急劇變形所致，當薄壁桿件兩端被剛性固定而產(chǎn)生約束扭轉時，將會使正應力增大。客車車身骨架最微弱步驟是在軸距范圍內乘客門立柱及其近鄰窗立柱上下角?？蛙囓嚿硎芘さ们闆r是當大客車在崎嶇不平路面上行駛而使車身受扭時，因為剪力流匯總以后所形成力會使頂蓋側邊梁相對于腰梁產(chǎn)生位移，這時，窗立柱和門立柱全部將承受縱向彎曲變形，當變形量達成一定程度時便會在側窗上、下角和車門上角產(chǎn)生橫向裂紋，這種損壞現(xiàn)象已為大量使用實踐所證實。窗立柱和門立柱還會不會產(chǎn)生左、右橫向彎曲變形呢？理論分析和使用實踐全部表明不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。因為各立柱只有在汽車以較高車速急轉彎時情況下，站立乘客用手支撐在立柱或窗上框時才能使立柱受到橫向壓力。用彈簧拉力計隨車實測結果表明，當大客車急拐彎時（此時最大離心加速度≤0.4g，不然汽車將會側翻過去），人手作用在立柱上瞬時最大壓力通常不會超出體重30%，所以，相對來說，窗立柱橫向抗彎剛度是能夠得到確保?？偠灾梢?，大客車在行駛過程中，車身立柱只考慮其承受縱向彎曲載荷就夠了。3.2車身骨架強度計算已知值：前軸載荷m=6155.9㎏前輪距B=2160㎜圖3-1左側圍骨架圖3-2受力分析圖按圖3-1和圖3-2，有以下數(shù)據(jù)：㎝，㎝，㎝，㎝，㎝,㎝；=11.848窗上沿梁截面慣性矩為：㎝；作用在車身上扭矩為：N*m；車身橫截面面積m；剪力流；作用于窗上沿梁和窗下梁縱向力P為：N；㎝；由此得N，同理NP9=2351N另外，已知窗立柱高度㎝。δii和δij統(tǒng)稱為“單位狀態(tài)影響系數(shù)”，△ip稱為“外載荷影響系數(shù)”，δii代表因為單位未知力xi所引發(fā)xi方向位移（或轉角），δij代表因為單位未知力（或力矩）xj=1所引發(fā)xj方向位移（或轉角），△ip代表因為外力所引發(fā)xi方向位移。為了計算，以下繪出4種工況下彎距圖：(1)工況0――施加外力圖3-3（2）工況1――施加水平單位力x1x4x7x10x13x16x19x22圖3-4（3）工況2――施加垂直單位力x2x5x8x11x14x17x20x23圖3-5（4）工況3――施加單位力矩x3x5x9x12x15x18x21x24圖3-6圖3-3工況0圖3-4工況1圖3-5工況2圖3-6工況3有了上面數(shù)據(jù)，即能夠求得諸系數(shù)值。1.工況[0,1](圖3-3和圖3-4),把數(shù)值代入下式：㎝同理得:,,,,。2.工況[0,2](圖3-3和圖3-5)，數(shù)值代入下式：同理得：，，，，,=145.25703.工況[0,3](圖3-3和3-6)，把數(shù)值代入下式：=同理得：,,,,,4.工況[1,1](圖3-4)，把數(shù)值代入下式：=同理得:，，，，，.5.工況[2,2](圖3-5)，把數(shù)值代入可得：同理得：,,,,,,6.工況[3,3](圖3-6)，把數(shù)值代入可得：==，同理得：，，，，，,7.按工況[1,0][2,0][3,0][1,1][2,2][3,3]來計算[1，2]=[2，1]，[1，3]=[3，1]，[2，3]=[3，2]工況[1,2](圖3-4和圖3-5)，=,同理得：，，，，，，，，，-8.工況[1,3](圖3-4和圖3-6)，把數(shù)值代入下式：,同理得:,,,,,，，，，，，9.工況[2,3](圖3-5和圖3-6)，把數(shù)值代入：，同理得：，，，，，，，把以上數(shù)據(jù)帶入下式：…………可求得未知力：，，，，，，，，，，，，，，，，，，,,,,,計算程序見附錄。以第二跨為例，在之間得彎矩圖以下圖。圖3-7第二跨彎矩圖點B彎矩==1382.0695，在點D,窗上梁彎矩為=--=1382.0695+221.522×1.6=1736.5047窗立柱3彎矩為=+=+1736.5047=2點C彎矩為=+(-)1.37+1.37=15121.2262立柱3界面抗彎模量為==18.432㎝，所以立柱3中應力為：=188.5MPa由以上可求得各立柱應力為：

σ1=167.6MPa σ2=110.5MPa σ3=188.5MPa σ4=189.0 σ5=135.0MPa σ6=202.6MPa σ7=203.4MPa σ8=157.2MPaσ9=132.8MPa由以上結果知：=175.91σ7=203.4MPa<[]=235MPa所以此設計滿足強度要求。

第四章車身骨架制造工藝分析本設計車身骨架采取矩形管組焊結構,含有強度高、重量輕優(yōu)點。側圍及頂蓋均采取通長橫梁貫穿,既增加表面平整度,又降低吊運過程中變形。頂蓋邊弧度采取小圓弧過渡,這在近幾年客車行業(yè)是很流行。車身側圍蒙皮采取冷張拉工藝,頂兩側蒙皮采取滾壓工藝,以提升車身平整度。側窗采取整幅粘貼結構,確保乘客能夠有足夠觀景效果,同時在前后部開有通風窗,確保室內空氣流通,降低疾病傳輸,玻璃采取綠色環(huán)境保護顏色,預防太陽紫外線輻射,能很好地保護乘客。車身骨架通常采取矩形鋼管焊接而成。對于半承載式和全程承載式車身，它和車架或車身底架一起承受全部載荷作用（即使是非承載式車身），車身骨架也要承受一定載荷作用，對于強度和剛度有一定要求。車身骨架強度除了決定于車身骨架結構形式和矩形鋼管截面尺寸外，還受到焊縫質量和焊接頭處應力集中影響。而車身骨架出現(xiàn)早期斷裂，多發(fā)生在焊縫上或焊縫周圍。確保焊縫質量，減小接頭處應力集中，可有效地預防車身骨架早期斷裂。在車身裝配中，車身骨架是車身基礎。它尺寸、形狀和誤差直接影響車身裝配件安裝。所以，必需對它尺寸和變形進行嚴格控制?？蛙囓嚿砉羌鼙诤裥∮?㎜，骨架焊接采取二氧化碳氣體保護焊，（用二氧化碳氣體保護焊，降低熱影響區(qū)，也降低了金屬受熱變形和整個骨架焊接變形。）在焊接胎具上組焊而成，其制造過程包含矩形管下料→成形→車身骨架各大片（前圍、后圍、左側圍、右側圍和頂蓋骨架）組焊→車身骨架各大片聯(lián)裝組焊。4.1矩形管下料矩形管下料通常采取鋸片切割機切割和矩形管沖斷模剪切兩種方法?，F(xiàn)在，中國使用手動送給砂輪鋸片切割機，基礎上能滿足生產(chǎn)需要，但存在著嗓音大，粉塵污染嚴重，切口毛刺多等缺點。所在，需要尋求矩形管切斷工藝新方法。所以，產(chǎn)生了利用矩形管沖斷模剪切矩形管工藝。矩形管沖斷模是利用剪切原理剪切矩形管。矩形管在切割刀、活動凹模和固定凹模共同作用下被剪切切斷。矩形管沖斷模剪切速度快，沒有環(huán)境污染，經(jīng)濟效益好，但矩形管剪切斷面輕易產(chǎn)生變形。所以，減小剪切斷面變形是沖斷模剪切工藝關鍵。矩形管剪切切斷過程：矩形管放置有水平放置和對角放置兩種形式。因為放置位置不一樣，其剪切過程各有特點。對于對角放置矩形管，剪切過程包含形成切口、剪切矩形管上兩邊和剪切下兩邊三個階段。在沖載力作用下，切割刀刀尖在矩形管上沖出和切割刀厚度等長切口。切割刀和活動凹模刃共同作用，剪切矩形管上兩邊。此時，活動凹模關鍵作用是夾持矩形管，減小剪切斷面變形，活動凹模刃對材料剪切作用比較小。在這個階段中，和切割刀厚度等寬廢料在切割刀作用下，向內彎曲。伴隨剪切過程進行，切割刀和固定凹模刃共同作用，剪切矩形管下兩邊。此時，固定凹模刃對材料剪切作用很大，而且在外側支承剪切斷面，使剪切斷面不產(chǎn)生變形。剪切斷面變形包含局部產(chǎn)生凹陷和剪切斷面被壓扁兩種情況。經(jīng)過剪切過程分析，能夠知道剪切斷面變形產(chǎn)生在形成切口和剪切上兩邊階段。在剪切矩形管上兩邊階段中，經(jīng)過減小切割刀夾角β，可有效地減小剪切斷面變形。所以，剪切斷面變形關鍵產(chǎn)生在形成切口階段。剪切斷面變形決定于矩形管支承剛度、剪切速度和沖載力等原因。矩形管支承剛度大，切割刀尖鋒利，剪切速度快，沖我力小，剪切斷面變形小。矩形管支承剛度和矩形管放置位置和切口位置相關。矩形管對角放置支承剛度比水平放置大；水平放置矩形管，切口在兩側支承剛度比切口在中間大。4.2成形矩形管彎曲成型是異形構件加工中最關鍵、最復雜一道工序。其加工方法多個多樣，有手工壓形、滾壓成形、模具壓形和彎機管彎形等方法。1.手工壓形這種加工方法靈活，適用范圍廣，對部分三維或多曲率組合管件比較實用，但效率低，人工量大，曲線不光滑，難以大批量生產(chǎn)。2.滾壓成形這種加工方法很適合單一曲率構件加工，經(jīng)滾壓后構件曲線光滑，但一樣存在效率低，一根構件需數(shù)次滾壓才能成形缺點。3.模具壓形特點是效率高，適合批量生產(chǎn)，缺點是對管件材質要求高，回彈要一致，同時對不一樣曲率管件，需制作不一樣模具，模具投入量較大，模具確定后，壓制不一樣批次材料，回彈不一，難以調整。4.彎機管彎形上述三種工藝對于加工曲率半徑大構件比較適合，而對于部分小曲率半徑構件，就顯得力不從心，或難以適應大批量生產(chǎn)，優(yōu)異數(shù)控彎機管就能達成這類構件要求?？蛙図斏w骨架中頂橫梁便是一個經(jīng)典構件。使用數(shù)控彎管機可一次加工完成，該機床由微機控制，油路系統(tǒng)裝有液壓伺服閥，X向和Y向均裝有位移傳感器，在彎形中確保兩個方向位移量符合全成曲線坐標值，如有不對，計算機能立即得到反饋進行調整。Y方向值越大，表示彎曲率越大，反之越小。該機自動化程度高，效率高，應用范圍廣，能適應多種不一樣曲率構件，和多曲率組合構件，不需投入大量模具，使用方便，彎出構件和樣板貼合度通常小于2㎜。由此，在矩形管彎曲程度不一樣時，彎曲成型方法也有所區(qū)分，對于彎曲半徑?。≧=200～300㎜）矩形管彎曲件，通常多采取彎管機彎曲成型；對于彎曲半徑大于500㎜矩形管彎曲件，通常采取彎曲模壓制成型。4.3車身骨架焊接客車車身骨架合裝是中國客車生產(chǎn)廠家大批量生產(chǎn)時普遍采取生產(chǎn)工藝,也是提升生產(chǎn)線生產(chǎn)效率關鍵路徑,分為五大總成合裝和六大總成合裝兩種形式。五大總成合裝是指將客車車身前、后圍骨架總成,左、右側圍骨架總成和大頂骨架總成份別在地面胎具上組合焊接后,在合裝胎具上將它們組裝在一起。六大總成合裝是指在五大總成合裝基礎上,將地板骨架同時合裝。合裝多數(shù)是在批量生產(chǎn)線第一工位進行。所以,合裝質量、生產(chǎn)效率直接影響到整個生產(chǎn)線效率。六大總成合裝有以下優(yōu)點:（1）有利于生產(chǎn)線柔性化生產(chǎn),日產(chǎn)能可提升20%左右。（2）降低了因焊接引發(fā)骨架總成焊接部位局部變形。（3）車身骨架平直度顯著提升,不校直即可達成技術要求。（4）提升了地板骨架組焊精度和組焊生產(chǎn)效率。所以本設計決定采取六大總成合裝。多數(shù)廠家合裝工藝是左、右側圍骨架總成份別以窗上縱梁為定位基準點,其具體工序是:（1）將左、右側圍骨架總成立放固定到合裝胎具左右固定座上。（2）將左右固定座推進到車身寬度尺寸后合裝胎具座固定。（3）將地板骨架總成和左右側圍骨架連接。（4）將大頂骨架用吊車吊起來,轉運并水平固定（5）將大頂骨架總成和左右側圍骨架用焊接或鉚接方法進行連接。（6）將前后圍骨架總成和左右側圍骨架總成和大頂骨架總成進行連接,組成車身整體骨架。在左右側圍骨架總成上。整車結構由左、右側,前、后圍和頂骨架五大片先用組焊胎具分別組焊,然后和底盤底架組焊成一體。本設計采取五大片總成合裝工藝。其合裝次序可根據(jù)以下兩種方法進行部署:（1）固定左(右)側圍骨架總成→固定大頂骨架總成→固定前(后)圍骨架總成。（2）固定左(右)側圍骨架總成→固定前(后)圍骨架總成→固定大頂骨架總成。實際生產(chǎn)中,第一個工序部署較第二種工序部署有利于職員操作。在此工序中,合裝胎具在生產(chǎn)中關鍵起作用是:(1)定位;(2)固定左右側圍骨架;(3)確保車身總寬度。車身骨架是確保車身強度和剛度而組成空間框架結構，車身骨架焊裝就是骨架從構件散件到部件、分總成再到總成制造過程。車身骨架通常是采取矩形棺材，用二氧化碳氣體保護焊，在組胎具焊接而成空間結構。焊縫質量和焊接變形關鍵取決于焊接規(guī)范參數(shù)選擇。骨架尺寸和形狀誤差決定和組焊胎具精度、骨架構件精度和焊接變形控制。車身骨架組焊后需要檢驗和整形。車身骨架組焊是優(yōu)異行各大片組焊然后五大片聯(lián)合組焊，形成整車車身骨架。從焊裝工藝和變形控制方面來看，骨架五大片應為封閉結構，這么在各大片組焊時骨架變形能得到最有效控制減小定位誤差和五大片聯(lián)裝組焊時焊接變形，減小骨架移動時變形。而且骨架五大片聯(lián)裝組焊時，焊縫少，輕易施焊，裝配間隙比較輕易確保，平面內焊接收縮變形方向基礎一致。4.3.1骨架焊裝方法CO氣體保護焊亦稱CO電弧焊，是50年代中期發(fā)展起來一個新焊接技術，現(xiàn)在中國在機車車輛制造、汽車制造、船舶制造等方面應用十分普遍，也是客車制造行業(yè)關鍵焊裝方法。之所以應用普遍是因為CO電弧焊含有很多優(yōu)點：1.焊接成本低。2.生產(chǎn)效率高。3.焊接質量高。4.適用范圍廣。5.這是一個明弧焊接法，能夠觀察到電弧和熔池，便于監(jiān)視和控制，不需要清渣。車身骨架采取CO氣體保護焊焊接。焊縫質量對骨架強度相關鍵影響，焊接規(guī)范參數(shù)選擇，是影響焊縫質量關鍵。影響焊縫質量焊接缺點有未焊透，焊縫加強高過大、氣孔和金屬飛濺嚴重。而焊接規(guī)范參數(shù)合理選擇能有效預防和減小焊接缺點，取得良好焊接工藝性。4.3.2車身骨架五大片組焊骨架構件在組焊胎具上定位、夾緊和焊接，組焊成骨架各大片。骨架組焊質量包含焊縫質量和骨架變形程度。自此，組焊時應注意減小焊接變形和降低焊接缺點。1．合理選擇焊接規(guī)范參數(shù)。骨架構件在組焊胎具上組裝時，焊縫應保留0.3～0.5㎜裝配間隙，這么有利于減小焊縫加強高，加大焊縫熔深。避免了為加大焊縫熔深而增大焊接電流，使焊接變形和熱影響區(qū)增大。并注意焊絲質量對焊縫機械性能影響。相關焊接規(guī)范參數(shù)選擇，對焊接變形和焊縫質量影響；2．胎具夾緊力。組焊胎具加緊裝置關鍵作用是預防骨架結構角變形和扭曲變形。對其平面收縮變形，如任其自由收縮變形，有利于減小焊件殘余應力，提升車身骨架疲憊強度。所以，胎具夾緊力應合適；3．假如各大片骨架能劃分成若干個小組焊件組焊，不僅能縮短生產(chǎn)周期，利于新車型開發(fā)，而且能夠使那些不對稱或收縮力較大焊縫能自由收縮，而不影響骨架組焊精度，從而減小了焊接變形；4．選擇合理焊接次序。合理焊接次序能使骨架焊接變形和殘余應力達成最小，焊接次序選擇要依據(jù)具體骨架結構，在控制整個骨架誤差條件下，確保骨架配合部分精度，而合適降低非配合部分精度；5．對焊縫加強高進行打磨。焊縫加強高不僅影響骨架外觀質量，也降低骨架疲憊強度。磨去焊縫加強高，能夠降低接頭應力集中。打磨方向應和接頭受力方向一致。假如焊縫內部沒有顯著缺點，接頭疲憊強度能夠提升到和母材強度相同。4.3.3整車骨架聯(lián)裝組焊整車骨架聯(lián)裝組焊質量關鍵決定于骨架五大片正確定位。骨架定位形式有內定位和外定位兩種。內定位采取內定位架定位，外定位采取組裝胎定位。內定位架為前后各一個，分別橫向安裝在車架前后橋周圍，側圍骨架組焊高度和整車寬度由內定位架定位，但對前后圍骨架沒有直接定位作用。內定位架使用方便，結構簡單，但骨架合裝定位誤差大，組焊精度差。骨架五大片組裝胎是一個理想工藝裝備。左右側圍骨架由合裝夾具定位夾持，在液壓系統(tǒng)操縱下，左右移動，使側圍骨架和車架或車身底架橫梁對齊，在對應部位進行預焊。前后圍骨架也安裝在合裝夾具上，移動完成合裝定位，在側圍和前后圍骨架連接處進行預焊。然后吊入頂蓋總成，進行預焊。整車骨架合裝后，進行CO2氣體保護焊焊接。利用組裝胎組焊整車骨架，組焊精度高，質量好。4.4蒙皮制作及和骨架焊裝車身蒙皮是覆蓋在客車車身骨架外表面構件，通常分為前圍蒙皮、后圍蒙皮、頂蓋蒙皮和側圍蒙皮四部分，通常焊接在骨架上。整個車身蒙皮采取冷張拉預應力點焊接技術。車身蒙皮制作受其采取材料、蒙皮和車身骨架連接方法、本身形狀結構、蒙皮類型、生產(chǎn)批量等條件制約。1.前圍蒙皮依據(jù)造型和空氣動力學原理，要求前圍蒙皮和頂蓋蒙皮和側圍蒙皮連接處采取圓弧過渡，通常前圍蒙皮側視、俯視均為一個或多個圓弧連接而成。前圍蒙皮和前圍骨架連接形式通常有焊接、貼接、鉚接。前圍蒙皮材料通常壁厚為1㎜冷軋鋼板，采取焊接、鉚接連接形式。鉚接形式因為鉚釘突出影響外觀，且為腐蝕源，所以逐步被淘汰。相比較而言則焊接形式利用比較普遍，對于玻璃鋼前圍蒙皮通常采取粘接和鉚接相結合連接形式。2.后圍蒙皮后圍蒙皮是覆蓋在后圍骨架上構件，和前圍蒙皮一樣，它跟頂蓋蒙皮和側圍蒙皮連接處采取圓弧過渡；側視和俯視均為一個或多個圓弧過渡而成。所以它是由多個復雜空間曲面組成。后圍蒙皮通常采取材料為1㎜冷軋鋼板或玻璃鋼。制作工藝和前圍蒙皮制作工藝相同。3.頂蓋蒙皮頂蓋蒙皮是覆蓋在頂蓋骨架外表面構件。整車造型設計要求頂蓋蒙皮線條流暢，尤其是和側圍蒙皮過渡“光線”筆直劃一。圓滑流暢。另外頂蓋蒙皮密封也是十分關鍵。頂蓋蒙皮通常采取壁厚為1㎜或0.8㎜冷軋鋼板，而現(xiàn)在市場鋼板規(guī)格決定了頂蓋蒙皮必需分塊?，F(xiàn)在市場卷板最寬1.5m，而大客車頂蓋蒙皮通常全部等于2.5m，所以頂蓋蒙皮通常分為三塊，由頂蓋左、右側蒙皮和中蒙皮組成，其長度較長。左右兩塊對稱，這么易于車頂密封。將蒙皮置于車頂和骨架貼實自然成型后進行焊裝即可。4.側圍蒙皮側圍蒙皮因為需要張拉焊裝，通常在骨架合裝后生產(chǎn)線上焊裝。焊接關鍵采取點焊，也有用CO保護焊進行塞焊。伴隨客車耐腐蝕要求提升，很多耐腐蝕能力很好新型材料應用于側圍蒙皮，限于和骨架固定連接鉚接、焊接不能，滿足進而出現(xiàn)了粘結方法。粘結是利用高強度彈性粘結劑依據(jù)一定工藝要求將蒙皮和骨架緊密地固定在一起。粘結因為蒙皮和骨架被粘結劑隔開，從而避免了金屬間接觸腐蝕，延長了使用壽命。因為彈性粘結，粘結劑可賠償骨架制作誤差，使用一定工裝輕易確保蒙皮表面平整。首先降低噪聲，其次緩沖因骨架變形而對蒙皮作用力。4.5車身骨架和底盤焊接將涂裝完工車身吊裝到底盤總成上，采取焊接方法將車身—底盤連為一體，該裝配工藝被稱作車身和底盤合裝，亦稱為扣合。實現(xiàn)車身和底盤合裝關鍵技術是車身在底盤上定位和車身和底盤合裝連接結構。車身和底盤合裝連接部位通常在兩個位置。1.車架橫梁外端——車身側壁立柱，其結構以下圖：為了避免在扣合過程中發(fā)生干涉現(xiàn)象，橫梁外端和立柱間必需留有10～20㎜間隙，經(jīng)過含有尺寸賠償性質連接板用焊接方法連接起來。通常在車身焊裝時就將連接板焊接在立柱上成為固定端，以預防在合裝時，焊接產(chǎn)生高溫將外蒙皮涂層損壞。2.橫梁外端——車架縱梁。其結構以下圖：在橫梁內端—車架縱梁間留有間隙，并經(jīng)過連接板用焊接方法將二者連接起來。用吊車將車身吊放在底盤上，調整好車身和底盤相互位置后，用連接板將車身—底盤焊接連接起來。4.6防銹蝕方法4.6.1涂裝前表面預處理對金屬零件而言，涂前表面預處理關鍵包含脫脂、除銹、除氧化皮及化學轉化膜處理（磷化、鈍化等），同時也包含除舊漆和對塑料件特種化學處理。1.脫脂方法關鍵包含有機溶劑清洗和堿液清洗。影響脫脂質量關鍵原因有脫脂溫度、脫脂時間、脫脂中機械作用，和脫脂劑組成和使用方法等。在實際生產(chǎn)中，極少采取單一方法脫脂，而是經(jīng)過多個物質協(xié)同作用以提升脫脂效果。脫脂效果好壞，直接影響著涂料和底材附著力，也是形成優(yōu)良磷化膜先決條件，必需引發(fā)足夠重視。2.金屬在成型或貯存。加工過程中，在金屬表面輕易形成氧化皮或銹蝕，在涂裝前必需把它們除去。除銹方法有物理法和化學法。3.因為除去氧化皮或油膜后金屬表面處于高度活性狀態(tài)，很輕易受周圍介質影響而再次生成氧化物。氫氧化物等附著在金屬表面，影響涂裝質量?？蛙囃垦b常見處理方法有磷化、鈍化等。磷化膜含有以下作用：第一，在根本脫脂基礎上，提供清潔、均勻、無油表面。第二，因為物理和化學作用，增強了有機涂膜對金屬底材附著力。第三，提供了穩(wěn)定不導電隔離層，一旦涂膜破損，它含有抑制腐蝕作用。4.6.2車身防銹泥水和潮氣侵入車廂和在車身內積存泥水，全部會造成車身結構產(chǎn)生銹蝕。所以，需在結構設計上預防積存泥水。對于難以密封部位則應設法確保排水通暢，以使之快速干燥。伴隨高速公路上噴灑融雪藥劑用量增加，已經(jīng)有多種防銹蝕方法應用于大客車上。如車體關鍵部位：地板下框架和車身裙部骨架等，除了采取輕金屬和樹脂材料外，關鍵用刷涂第二遍防銹跡工藝，提升防銹蝕能力。車身骨架和地板下框架，因強度和剛度原因，仍承襲原來結構部位不能更換材料，而是采取在作完通常防銹蝕處理后，再噴涂第二遍防銹劑。

第五章設計技術評價分析、存在問題及處理路徑5.1設計中存在不足之處首先，該骨架達成了總部署設計目標。前風窗骨架尺寸使前圍流線型和前照燈配合，外觀造型美觀。強度和剛度滿足多種工況。頂蓋骨架能夠承載大型空調，提升了乘坐舒適性。不過因為缺乏經(jīng)驗，在設計過程中，可能有不符合實際情況出現(xiàn)。大學生學習理論知識含有不足，加上實踐經(jīng)驗不足，極難將設計做完全正確。該骨架采取是傳統(tǒng)型鋼骨架結構，在確保其強度同時，也增加了重量，而現(xiàn)在客車要求是輕量化設計，新材料適應比如鋁合金車身使用能夠減輕車身重量。不過本設計對采取新材料（如鋁合金）能否使骨架綜合性能提升問題討論不多。細節(jié)方面，多種型號大型客車結構形式從總體上來看相差不遠，骨架總成通常全部有門，窗立柱，前風窗上下梁，和裙邊梁等關鍵構件組成一個連續(xù)完整受力系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是經(jīng)過立柱和底架外伸梁連接，共同承受來自路面載荷，這就使它必需含有足夠強度和剛度。因為此種車身結構型式還保留有底架，所以，客車輕量化受到一定限制。另外，再依據(jù)總部署和各部分強度和剛度需要，需要在一些部位增添部分用于固定一些構件或堅強用斷梁和斜撐，和角鋼等。從工藝角度來看，和世界水平相比，中國制造工藝手段比較落后，在曲面外型上要確保門窗及燈良好配合比較困難。而且，因為設計不完美原因，車身輕量化問題也處理得不夠，使車身自重較大。該車車身骨架設計采取傳統(tǒng)設計方法，經(jīng)過經(jīng)驗，大量使用尺寸相近矩形管，作為關鍵受力桿件，同時還能夠使工藝簡單。除前后圍和頂拱矩形管需壓成弧形，其它骨架全部不需要沖壓成型。為了滿足車身強度和剛度要求，使骨架組成一個封閉連續(xù)完整結構，需合理部署各桿件位置，正確焊接工藝也是提升強度前提。該車采取了半承載式結構，使整個車身全部參與承載。因為車身上下部結構形式形成一個統(tǒng)一整體，在承受載荷時“牽一發(fā)而動全身”，其本身就能夠依據(jù)自然法則，自動調整，以強濟弱，使整個殼體達成平衡穩(wěn)定狀態(tài)。所以，假如能從理論分析和結構設計上進行深入探討。以發(fā)揮材料最大潛力，就有可能使其質量最小而強度和剛度得到滿足。另外，只要改變側圍立柱和底架橫梁數(shù)量或位置，就能夠制成多種不一樣容量車身，使車身系列化稱為可能。5.2對設計不足改善多年來，因為計算機技術進步和有限元理論發(fā)展，對客車車身這種復雜結構已成功進行了分析和優(yōu)化。現(xiàn)在所能處理結構越來越復雜精巧，目前較為優(yōu)異設計方法是采取大量異型鋼管和利用計算機輔助設計，同時，利用計算機進行車身結構有限元分析，這么，能夠正確計算車身各點應力，能夠愈加好優(yōu)化設計車身，以達成車輛輕量化。分析研究新材料特征，不停創(chuàng)新，能夠將車身重量減輕同時保持車身足夠強度和剛度。不停創(chuàng)新，采取新設計方案，不停改善設計方法，采取新結構，能夠節(jié)省材料。

結束語這次畢業(yè)設計，開始時間比較早，準備比較充足，事前查閱了大量資料，用到了很多學過知識，同時也碰到了以前沒碰到過問題和困難，盡管有些問題在老師和同學幫助下得到了比很好處理，但因為自己知識缺乏和狹隘、對實際情況不了解和對國家標準不熟悉，使得有些問題到最終還沒有處理，比如車身輕量化，經(jīng)過有限元對客車車身強度和剛度計算分析再比如設計合理性方面等等，期望在以后實踐和工作中處理這些畢業(yè)設計中困擾我問題。在張德鵬老師耐心指導下，我設計任務得以順利地進行，并按時完成了任務。這次設計任務，使我更深層次地了解了汽車結構和原理，了解了設計過程和常常會碰到問題，和怎樣處理這些問題，也為以后學習和工作打下了堅實基礎。感謝全部一直幫助和支持我老師，同學！

關鍵參考文件[1]黃天澤，黃金陵.汽車車身結構和設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1997[2]黃天澤.大客車車身[M].長沙：湖南大學出版社，1988[3]周方壽.客車車身覆蓋件設計和制造[M].北京：機械工業(yè)出版社，[4]陳文弟.客車制造工藝技術[M].北京：人民交通出版社，[5]李強客.客車車身結構和設計[M].北京：清華大學出版社，[6]余志生.汽車理論[M].北京：機械工業(yè)出版社，1981[7]王望予.汽車設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，[8]陳家瑞.汽車結構[M].北京：人民交通出版社，[9]尹冠生.理論力學[M].西安：西北工業(yè)大學出版社，[10]GB13094-.客車結構安全要求[S].北京：中國家標準準出版社，.

附錄Matlab計算程序：%校核窗立柱強度G1=6155.9;B=2.5;H=3.208;B1=2.16;%G1前軸載荷(N)，B1前輪距,B車寬，H車高(m)l1=0.825;l2=1.11;l3=1.52;l4=1.52;l5=1.52;l6=1.52;l7=1.52;l8=0.945;%各窗寬度(m)h=1.435;%窗立柱高(m)E=2.1*10^11;%彈性模量(N/m^2)I1=18.412*10^-8;I2=550.35*10^-8;I3=18.412*10^-8;I4=18.412*10^-8;I5=18.412*10^-8;I6=18.412*10^-8;I7=18.412*10^-8;I8=18.412*10^-8;I9=11.84*10^-8%關鍵支柱截面慣性矩(m^4)Id1=18.412*10^-8;Id2=18.412*10^-8;Id3=18.412*10^-8;Id4=18.412*10^-8;Id5=18.412*10^-8;Id6=18.412*10^-8;Id7=18.412*10^-8;Id8=11.84*10^-8;%窗上梁截面慣性矩(m^4)l=[l1l2l3l4l5l6l718];W=[6.137*10^-661.15*10^-66.137*10^-66.137*10^-66.137*10^-66.137*10^-66.137*10^-66.137*10^-66.137*10^-6];%各窗立柱截面抗彎模量（m^3）M1=G1*B1/2;%保守計算作用在車上扭矩N.mA1=B*H;%車身橫截面面積m^2q=M1/A1/2;%剪力流(N/m)P=q*(l1+l2+l3+l4+l5+l6+l7);%作用在窗上梁和窗臺梁縱向力NI=I1+I2+I3+I4+I5+I6+I7+I8;%全部立柱截面總慣性矩m^4P1=P*I1/I;P2=P*I2/I;P3=P*I3/I;P4=P*I4/I;P5=P*I5/I;P6=P*I6/I;P7=P*I7/I;P8=P*I8/I;%單位(N)O1p=h^3*(P1/I1-P2/I2)/(3*E);%O代表公式中Δ，單位(m)O4p=h^3*(P2/I2-P3/I3)/(3*E);O7p=h^3*(P3/I3-P4/I4)/(3*E);O10p=h^3*(P4/I4-P5/I5)/(3*E);O13p=h^3*(P5/I5-P6/I6)/(3*E);O16p=h^3*(P6/I6-P7/I7)/(3*E);O19p=h^3*(P7/I7-P8/I8)/(3*E);O2p=-P2/(2*E*I2)*h^2*l1;O5p=-P3/(2*E*I3)*h^2*l2;O8p=-P4/(2*E*I4)*h^2*l3;O11p=-P5/(2*E*I5)*h^2*l4;O14p=-P6/(2*E*I6)*h^2*l5;O17p=-P7/(2*E*I7)*h^2*l6;%O2p-O17p單位均為(m)O20p=-P8/(2*E*I8)*h^2*l7;O3p=P1*h^2/2/E/I1-P2*h^2/2/E/I2;O6p=P2*h^2/2/E/I2-P3*h^2/2/E/I3;O9p=P3*h^2/2/E/I3-P4*h^2/2/E/I4;O12p=P4*h^2/2/E/I4-P5*h^2/2/E/I5;O15p=P5*h^2/2/E/I5-P6*h^2/2/E/I6;O18p=P6/(2*E*I6)*h^2-P7/(2*E*I7)*h^2;O21p=P7/(2*E*I7)*h^2-P8/(2*E*I8)*h^2;k11=h^3*(1/I1+1/I2)/3/E;k44=h^3*(1/I2+1/I3)/3/E;%k代表公式中δk77=h^3*(1/I3+1/I4)/3/E;k1010=h^3*(1/I4+1/I5)/3/E;k1313=h^3*(1/I5+1/I6)/3/E;k1616=h^3*(1/I6+1/I7)/3/E;k1919=h^3*(1/I7+1/I8)/3/E;k14=-h^3/3/E/I2;k41=k14;k47=-h^3/3/E/I3;k74=k47;k710=-h^3/3/E/I4;k107=k710;k1013=-h^3/3/E/I5;k1310=k1013;k1316=-h^3/3/E/I6;k1613=k1316;k1619=-h^3/3/E/I7;k1916=k1619;k22=l1^2*(l1/Id1+3*h/I2)/3/E;k55=l2^2*(l2/Id2+3*h/I3)/3/E;k88=l3^2*(l3/Id3+3*h/I4)/3/E;k1111=l4^2*(l4/Id4+3*h/I5)/3/E;k1414=l5^2*(l5/Id5+3*h/I6)/3/E;k1717=l6^2*(l6/Id6+3*h/I7)/3/E;k=l7^2*(l7/Id7+3*h/I8)/3/E;k33=(h/I1+h/I2+l1/Id1)/E;k66=(h/I2+h/I3+l2/Id2)/E;k99=(h/I3+h/I4+l3/Id3)/E;k1212=(h/I4+h/I5+l4/Id4)/E;k1515=(h/I5+h/I6+l5/Id5)/E;k1818=(h/I6+h/I7+l6/Id6)/E;k2121=(h/I7+h/I8+l7/Id7)/E;k36=-h/I2/E;k63=k36;k69=-h/I3/E;k96=k69;k912=-h/I4/E;k129=k912;k1215=-h/I5/E;k1512=k1215;k1518=-h/I6/E;k1815=k1518;k1821=-h/I7/E;k2118=k1821;k12=h^2*l1/2/E/I2;k21=k12;k24=-h^2*l1/2/E/I2;k42=k24;k45=h^2*l2/2/E/I3;k54=k45;k57=-h^2*l2/2/E/I3;k75=k57;k78=h^2*l3/2/E/I4;k87=k78;k810=-h^2*l3/2/E/I4;k108=k810;k1011=h^2*l4/2/E/I5;k1110=k1011;k1113=-h^2*l4/2/E/I5;k1311=k1113;k1314=h^2*l5/2/E/I6;k1413=k1314;k1416=-h^2*l5/2/E/I6;k1614=k1416;k1617=h^2*l6/2/E/I7;k1716=k1617;k1719=-h^2*l6/2/E/I7;k1917=k1719;k1920=h^2*l7/2/E/I8;k=k1920;k13=h^2*(1/I1+1/I2)/2/E;k31=k13;k46=h^2*(1/I2+1/I3)/2/E;k64=k46;k79=h^2*(1/I3+1/I4)/2/E;k97=k79;k1012=h^2*(1/I4+1/I5)/2/E;k1210=k1012;k1315=h^2*(1/I5+1/I6)/2/E;k1513=k1315;k1618=h^2*(1/I6+1/I7)/2/E;k1816=k1618;k1921=h^2*(1/I7+1/I8)/2/E;k2119=k1921;k16=-h^2/2/E/I2;k61=k16;k34=-h^2/2/E/I2;k43=k34;k49=-h^2/2/E/I3;k94=k49;k67=-h^2/2/E/I3;k76=k67;k712=-h^2/2/E/I4;k127=k71