当前位置:文档之家› 车身结构分析及轻量化优化设计

车身结构分析及轻量化优化设计

车身结构分析及轻量化优化设计
车身结构分析及轻量化优化设计

江苏大学

硕士学位论文

车身结构分析及轻量化优化设计

姓名:孙军

申请学位级别:硕士

专业:车辆工程

指导教师:朱茂桃;陈上华

20040601

江苏大学工程硕士学位论文

图2.3计算对象的实物照片

2.2.1模型的简化

以某军车作为研究对象,其外形如图2.3所示。

该车是—种采用焊接、铆接以及螺栓连接等方式建立起来的空间板壳结构。在建立有限元模型前,用Pro/E建立军车的初步实体模型。参考文献及以前的工作经验,确定模型的简化原则如下;

①略去功能件和非承载构件嗍。

②将连接部位作用很小的圆弧过渡简化为直角过渡。

③在不影响整体结构的前提下,对截面形状作一定的简化。

④对于一些结构上的孔、台肩、凹槽、翻边在截面形状特性等效的基础上尽量简化,

对截面特性影响不大的特征予以忽略。【111【121[13】

⑤对于车身各大片间的连接部位,采用耦合约束。

按照简化原则,运用Pro/E得到整车实体模型,将其输出为IGES文件,运用ANSYS输入命令,转换为DB文件。

所建立整车实体简化模型如图2A所示:

江苏大学工程硕士学位论文

图2.4研究对象实体模型

2.2.2模型离散化

图2.5整车离散化模型

2.2.3整车模型工况选取和边界条件的处理

2.2.3.1模型工况的选取及约束处理

汽车车身通过前、后桥支撑在地面上,地面的反作用力通过悬架传给车体。车身骨架与车架刚性相连,而车架通过悬架系统与车桥相连。因此不同的悬架系统对车架以及车身骨架的强度和刚度的影响较大。若忽略悬架的约束作用,采用简单的两点支承方式,显然不符合实际情况:同时,若不考虑悬架的结构形式如何,仅用螺旋弹簧来模拟钢板弹簧悬架,也与实际结构不符,因为钢板弹簧除了作为弹性元件外,还起到导向作用,因此在各个方向上均

江苏大学工程硕士学位论文

3.2整车有限元计算结果分析㈣嘲嘲1圈嘲剀嘲

3.2.1整车强度分析

1.弯曲工况下的强度分析

在满载,弯曲工况下,得到整车的应力分布,从应力分布彩图中可以知道,车身骨架以及车身蒙皮上的应力都比较小,最大应力为60.IMPa,位于钢板弹簧后吊耳与车架相连接的位置。同时,整车的应力集中区域主要还有

①发动机前后支架与车架纵梁连接的纵梁上表面,此处最大应力为28.9MPa。

②车架与车厢连接的第一根支架处最大应力为41.OMPa。

③车身最大应力位于驾驶

室车门和车窗相联接的立柱拐

角位置。此处最大应力为

22.1MP扎

④钢板弹簧后吊耳与车架

连接区域的上表面,是整车最大

应力所在位置,应力值为

60.1MPIao

⑤车架最大应力处位于后

悬架后吊耳左纵梁上壁,大小为I;13.2满载弯曲工况车架平均J直力最=埘啦力云图

23.5M阻如图3.2所示。

由整车的应力分布图可以推算得到整车的平均应力约为14.6]VlPa。

分析后悬架吊耳与车架连接处最大应力产生的原因,不难发现,由于模型简化过程中的缺陷,使原本的圆角过渡变成尖角过渡,接触面积变小,因而产生大应力,所以该处的应力值不应作为整车的实际最大应力。而应取如图32所示的Ⅲ区域的整车的实际最大应力,该处是整车的最大弯矩区域,其应力值为41.OMPa。’

2.满载扭转工况下的强度分析

在满载、左后轮悬空的工况下,进行计算得到扭转工况下的应力分布,其中整车的应力集中区域有:

①支撑车厢右边第一支架的上表面,该处为整车的最大应力所在位置。最大值为

江苏大学工程硕士学位论文

109.OMPao

①支撑车厢左边第一支架的上表面,该处的最大应力为104MPa。

②驾驶室右门柱的最下端外表面,其应力值为102MPa。

③车架上的最大应力处位于前悬架前吊耳处左纵梁外壁,大小为41MPa.如图33所示:

由整车扭转工况下的等应力分布图,可以得到整车的平均应力为60.OMPa。

该工况的最大应力位于支

撑车厢的右边第一支架上,从材

料力学以及理论力学的角度分

析。左后轮悬空时,整车由前悬

架和后右刚板弹簧支撑,在右纵

梁上形成了一个单支撑悬臂梁

的危险工况,此时在支撑处附近

的扭矩最大;所以此处应力偏大

图33黼扭工况车架平均应力最大黝云图比较合理。驾驶室的右门柱与车

厢以及驾驶室相连,实物模型的

特征是带有一定弧度的曲面,有限元筷型中采用平面直接连接,曲面有较强的抗扭转能力,因此其有限元计算结果要比实际大,同时在有限元模型中该处是三个部件相连形成尖角过渡,所以应力比较集中,但不影响整车应力分布趋势。

3.强度分析小结

通过满载弯曲、扭转工况下的应力分析,确定该车在扭转工况下的应力较大,对该车进行应力校核时,若该车矗.扭转工况下能满足强度要求,则其在两种工况下都能满足强度要求。考虑到该车在行驶过程中的动载荷、疲劳及材料缺陷引起的应力集中等问题,采用的安全系数为1.5X2.0=3,对于该车车身结构材料08钢而言,屈服应力0,=450.OMPa,则车身材料许用应力为:450.0I砌/3=150.0肌;车架采用16MnL材料,断裂极限应力o-=509.96MPa。各种工况下的最大应力值与许用应力比较,在扭转工况下车架的富余应力为171.0h嗡_;车身上的富余应力为48肝a,从中知道改型车满足强度要求。’

整车中,车架尤其是横梁的应力值普遍较小,说明横梁应力存在较大的富余所以后面进行了车架优化设计。

新能源汽车白车身结构拓扑及尺寸优化设计研究

新能源汽车白车身结构拓扑及尺寸优化设计研究 摘要随着科学技术的不断进步,新能源汽车凭借高能效、低污染的优势成为汽车行业发展的新潮流。但是很多新能源汽车只更换了动力系统,却依旧沿用传统汽车的车身结构,然而使用电动机替换发动机且增加蓄电池的使用就一定会导致车身载荷发生变化,从而使得新能源汽车和传统汽车在结构设计上有很大不同,这就要求必须要改变车身结构设计。此外,新能源汽车的动力系统被大大简化,这也为车身结构轻量化提供了更大的可能。所以,加强新能源汽车白车身结构和尺寸优化成为汽车行业的重要研究方向,而结构拓扑技术成为实现上述设想的重要技术。 关键词新能源汽车;结构拓扑;尺寸优化 随着社会经济的快速发展,汽车数量在迅速增加,由燃油汽车造成的环境问题和能源问题成为人们面临的重要问题。作为一种新型的绿色交通工具,新能源汽车凭借其能效高、噪音低、污染少等优势成为世界各国关注的热点。当前阶段,对整车结构的拓扑优化相关研究较少,应用于新能源汽车整个车身设计的研究成果更是缺乏。在汽车整车概念设计过程中,如果能够依据新能源汽车的特征有针对性的对白车身结构进行设计,就能够在很大程度上提升材料利用率,更好地实现轻量化设计。 1 结构拓扑优化方法 随着学者们的不但探究,现在的拓扑优化技术已经日渐成熟,结构拓扑优化方法主要包括均匀化方法、水平集法及变密度法等,且从这些方法中又演变出很多新形式。 1.1 均匀化方法 在连续体结构拓扑优化的众多方法中,均匀化方法是使用最广泛的方法,这种方法的基本思想是把拓扑结构材料划分成众多单胞微结构,确保单胞的尺寸、形状参数和材料的弹性模型密度呈现出线性关系,这样单胞尺寸的变化就决定了微结构的有无。通过对形状参数的优化,可以影响设计区域的密度分布情况,从而最大程度提升结构拓扑优化和尺寸优化的性能。 对均匀化方法的研究成果主要分为理论研究、实际应用两个方面,其中理论研究更多在微结构模型中应用,而实际应用更多的应用在均匀化模型中[1]。微型结构模型的理论研究侧重于对方形结构掏空、挖洞的理论探究,均匀化模型实际应用则主要是指对三维连续问题、多工况二维平面问题等的探究。 1.2 变密度法 在连续体结构拓扑优化中,变密度法也是十分常见的一种方法,它是材料描

《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。

车身轻量化—碰撞介绍1新能源汽车轻量化钢制车身结构

新能源汽车轻量化钢制车身结构 摘要 未来钢制汽车计划(FSV)的目标是为紧凑型的电动汽车(BEV)提出一个能制造出完全不同的钢制车身结构的详细设计构思,也确认了为适应大的插电式混合动力车(PHEV)或燃料电池车(FCEV)车身结构的改变。这篇文章将说明七个经过优化的车身的子部件是如何达到减重35%,同时满足安全要求和整个寿命周期内碳排放目标要求。该文章也将对先进的设计优化过程和相应先进的钢材和制造技术概念进行解释。 前言 “未来钢制汽车计划(FSV)”是世界汽车钢(WorldAutoSteel)项目,该组织为世界钢铁联盟下属的汽车钢组,共包含全球范围内17家大型钢铁生产企业。“FSV计划”是一个涉及几百万欧元资金,为期三年的计划,旨在发展出安全、重量轻及采用先进高强钢制造的车身结构,该新型车身结构能够满足电动汽车的不同要求和减少汽车在整个寿命周期内的温室气体(GHG)排放。GHG气体指的是大气中能够加剧地球温室效应的气体,这些气体能够吸收地球表面的热量,使热量在地球表面和大气层之间进行循环,导致地球表面的平均温度升高。“FSV计划”将会阐明用先进高强钢来制造车身结构,减轻汽车重量和减少GHG气体排放。本文说明了“FSV计划”中的相关的钢铁技术和设计构思,及第二阶段现已所获得的结果。 1.0 项目目标 “FSV计划”中工程技术人员关注的焦点是提出一种新的全局性的开发设计方法,目标是开发出具有创新性的整车布置和优化的车身结构的先进汽车,该车将会使用一系列在2015年至2020年之间比较成熟的先进钢铁材料和制造技术。 “FSV计划”主要分为三个阶段: 阶段1:工程研究(已完成) 阶段2:构思与设计(至2010年) 阶段3:展示和具体实施(至2011年) 第一阶段主要是对将来适用于2015年至2020年之间的,先进汽车动力系统和适合批量生产的未来汽车技术进行综合性评价和验证,该阶段所获得的结果在另外一篇报告中有阐述。 图1-1 “FSV计划”的整个设计优化过程

建筑结构优化设计

建筑结构优化设计 发表时间:2016-03-28T16:11:12.903Z 来源:《基层建设》2015年23期供稿作者:陈火涛吕金钊罗森陈钰璐陈湧填[导读] 华南农业大学水利与土木工程学院广东广州 510642 当然除此之外还有一些构造上及概念上的优化措施,将在概念设计,高层剪力墙结构与高层混凝土结构的优化设计中重点论述。 陈火涛吕金钊罗森陈钰璐陈湧填 华南农业大学水利与土木工程学院广东广州 510642 摘要:对建筑结构优化设计理论进行了概述,并重点介绍了基于可靠度理论的工程结构优化设计,概念设计在结构优化设计中应用,高层混凝土结构的优化设计以及高层剪力墙结构的优化设计四个方面,为结构的优化设计提供参考依据。关键词:结构设计;优化;应用 结构优化设计的任务,就是以数学规划为基础,将力学的概念、理论和近似方法和数学规划方法结合,转化成数学问题,建立数学模型,选择计算方法,运用计算机在多种可行性设计中,选择出相对而言属于最优的设计方案,达到兼顾经济性,安全性,舒适性的目的。其步骤可分为设计变量,建立目标函数,确定约束条件,经过计算分析得出优化的计算结果。[1]当然除此之外还有一些构造上及概念上的优化措施,将在概念设计,高层剪力墙结构与高层混凝土结构的优化设计中重点论述。 1.基于可靠度理论的结构优化设计 结构的可靠度指结构在设计的基准期内能够承受施工过程中以及正常使用期间的各种外加荷载和变形,有较好的工作性能,耐久性满足正常使用要求,在偶遇灾害如地震,海啸,爆炸等发生时保持必要的整体稳定性。[2] 从工程结构的可靠度理论角度分析,传统的结构优化设计存在以下几点不足:①传统的结构优化并没有完全反映体现结构的可靠性,也没有定量描述可靠度理论,得出的最优结构并不能确保结构具有足够的可靠性。②由于结构构件的尺寸和材料的性能参数具有随机不确定性,而传统结构优化设计并没有考虑这些因素因此并不能反映参数不确定性这一特点。基于以上分析论述,结构的可靠度要求考虑进工程结构优化设计的数学模型中,文献[3]给出了基于可靠度约束的结构优化算例,在结构可靠度分析基础上进行结构优化设计,实现经济合理的设计方案。 2.概念设计在结构优化设计中应用 概念设计,即在建筑物施工前,设计人员考虑建造地周围的地理环境、文化环境与社会环境等,提出相应的建筑结构设计方案,优化建筑结构设计,以期达到进一步融合周围环境与社会环境的目的。概念设计有效弥补理论性设计与计算性设计的不足,使结构设计方案更科学合理;进行抗震设计时概念设计能在降低地震作用效应的同时提高建筑工程的质量和安全性;科学合理的概念设计拓展了建筑物的结构设计思路,增强工程质量、安全性及工程造价。[4] 2.1应用概念设计可在多个建筑结构施工方案中择优而用。 概念设计使得建筑结构施工方案具有合理性、实用性和经济性,这要求设计人员在优化建筑结构时,充分考虑建筑物建成后的目的、抵抗外界环境的能力需要、施工条件、施工材料等因素,从而制定并选取科学合理、全面系统的建筑结构施工方案。 2.2概念设计中应用抵抗自然灾害的能力设计。 概念设计应与时俱进、因地制宜,如考虑抗震能力设计、防火能力设计、抗击风荷载能力设计等,充分考虑现代建筑结构需要适应的社会环境与自然环境,在建筑结构满足工程施工要求的同时,优化结构,使工程中各个构件环环相扣,增强建筑工程的安全性。 3.高层剪力墙结构的优化设计 剪力墙结构体系由于整体性好,侧向刚度大,抗震性能优越,且由于没有梁柱的外露突出,结构层平整,利于房间布置,因而被广泛应用于高层住宅性建筑中。对该结构体系进行优化需考虑钢筋混泥土用量大造价高,剪力墙中墙肢轴压比偏低的承载力发挥不充分,采用构造配筋的墙体延性低等常见问题,[5]如何对剪力墙结构体系进行优化,使其既发挥其抗侧能力强等优点,又降低工程造价,现就以下几方面进行论述。 3.1强周边,弱中部。剪力墙应尽量布置在结构周边,中部减少剪力墙的布置量,以提高结构的抗扭刚度,控制结构的周期比与位移比。另外,剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置,避免单向布置,并宜使两个受力方向的抗侧刚度接近。 3.2多均匀长墙,少短墙。选择对结构承受水平及竖直向荷载有利的隔墙位置布置剪力墙,尽量设置为长墙,以充分发挥剪力墙的作用。在较长的剪力墙宜开设门窗洞口,上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁,将其分成长度较均匀的若干墙段,墙段之间宜采用弱连梁连接。 3.3剪力墙应自下到上连续布置,允许沿高度改变墙厚和混凝土强度等级,或减少部分墙肢,使侧向高度沿高度逐渐减小。这样一方面可以避免刚度突变,另一方面可以减轻自重,降低工程造价。 3.4尽量采用普通剪力墙和使墙肢长度较长,并且两端与翼墙相连,减少小墙肢和短肢墙的数量。应尽量减小墙肢长度的差异,使各片剪力墙分配的地震作用力均匀。这样发挥了剪力墙的抗侧移刚度,在满足规范层间位移角限值的情况下,减少剪力墙的数量;同时减少了开洞的数量和其两端边缘约束构件的数量从而减小暗柱的构造配筋面积,使得工程造价降低。 4.高层混凝土结构的优化设计 高层建筑的特点是建筑结构需同时承受水平和竖向的荷载作用。混凝土是高层建筑设计中的重要考虑因素。在进行结构设计时要充分考虑各种因素,确保结构的强度,刚度和延性均处于合理范围,高层混凝土结构的优化设计具体措施有以下几个方面。 4.1合理使用高强砼和高强钢筋 强砼和高强钢筋高优化构件截面尺寸的合理使用,可以减轻地基的承载量和高层建筑自重,从而减小超高层受地震破坏的程度。还减低施工单位的成本,使经效益最大化。 4.2布局优化 高层建筑宜使结构平面形状简单、规则,适合刚度和承载力分布均匀的结构单元。 4.3 抗震结构的优化

《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。

全铝车身结构设计

汽车轻量化解决方案—全铝车身结构设计 摘要:解决汽车节能环保的问题,有提高传统燃油发动机的能效、发展新能汽车、应用轻量化技术三个方向。比较以上三种技术路线,在当今发动机技术提升难度日益加大、动力电池效率不高的背景下,不论对传统燃油汽车,还是新能源汽车,汽车轻量化技术都是一项共性的基础技术。大力发展并推进汽车轻量化技术,成为节能、减排的主导之一。而实现汽车轻量化技术又有三个技术途径:一种“轻量化材料”要通过一种“轻量化工艺”来实现一种“轻量化结构”。 关键词:汽车轻量化全铝车身型材截面优化 Stiffness Mass Efficient 由于世界能源的随时枯竭与环境的日益恶化,世界各行各业都积极行动起来,根据政府的优惠政策与民众的强烈要求,在节能、环保方面进行了高投入研发其高效节能、积极环保的产品。汽车产业首当其冲,其汽车零部件的制造,迁联到能源、钢材、铝材、合金、塑料、橡胶、玻璃、化工、机械、电器、信息等各行各业,对汽车节能环保的要求,就是对其它相关行业的要求。对汽车进行轻量化结构的研究,要联系相关行业的专业知识,进行综合性的研究。 一、汽车轻量化的目的 就汽车产业而言,根据汽车产品的特点,降低油耗或提高燃油效率、减少或清洁排放对环境的污染,是节能环保研发的主要目的。从全球汽车产业来看,解决汽车节能环保问题主要采用以下三种方式:

一是大力发展先进发动机技术,通过对传统发动机的改良和一系列汽车电子技术的应用,来提高燃烧效率,改善燃油经济性。 二是大力发展新能源汽车,通过研发先进新型发动机技术和推广使用气体燃料、生物质燃料、煤基燃料、高效电池等动力替代传统能源来减少汽车燃油消耗和对石油资源的依赖。 三是大力发展汽车轻量化技术,在保障汽车安全性和其他基本性能的前提下,通过减轻汽车自身重量降低能耗来实现节能减排的目的。 比较以上三种技术路线,在当今发动机技术提升难度日益加大、动力电池效率不高的背景下,不论对传统燃油汽车,还是新能源汽车,汽车轻量化技术都是一项共性的基础技术。大力发展并推进汽车轻量化技术,成为节能、减排的主导之一。 汽车的轻量化,英文名:Lightweight of Automobile,涵义是“在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。” 世界节能与环境协会的研究报告指出:汽车自重每减少10%, 燃油消耗可降低6%—8%,排放降低5%—6%。而燃油消耗每减少1升,CO2排放量减少2.45kg。燃油消耗量减少不仅有利于节约能源,也可有效减少污染物排放。当前,由于节能和环保的需要,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。 伴随着技术进步,制造汽车车身的材料已经不仅仅是钢铁了,越来越多的新材料被应用到车身的制作中。其中包括:玻璃钢、铝合金、

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。

轿车车身功能尺寸系统优化设计及应用研究

轿车车身功能尺寸系统优化设计及应用研究 泛亚汽车技术中心有限公司曾贺胡敏 上海交通大学机械与动力工程学院金隼 从上世纪90年代以来,通过以“2mm工程”为代表的统计质量管理方法在整个汽车领域的应用和全面推广,已经使得全球的整车制造水平在过去的20年中整体提升了一个台阶。但随着汽车构造越来越复杂以及客户对汽车的质量要求越来越高,各汽车企业都已逐步认识到,整车质量的形成不仅与生产制造过程有关,还与包括产品设计在内的其他许多过程、环节和因素密切相关。只有将影响质量的所有因素全部纳入到质量管理中,并保持系统、协调的运作,才能确保整车的高质量。因此,全面质量管理的理论也就应运而生,而在全面质量管理方法中,设计质量又是重中之重。 在此背景下,近年来,功能尺寸这 一过去仅用于生产制造阶段,监控车身 尺寸偏差的工具被逐步扩展应用到了产 品设计阶段。所谓功能尺寸(Functional Dimension)就是指“从一般产品尺寸特 征中选择出来的一部分反映产品重要功能而且必须保证的尺寸”,它是由德国大众在上世纪90年代率先提出,并全面推广的概念。相对于传统的整车尺寸检测控制方法,功能尺寸在车身尺寸偏差控制方面有着“直观、效率高、与整车质量表现关联性强”等特点。 目前,国内企业在车身尺寸偏差监控方面,应用的功能尺寸控制标准主要是直接从国外引进,或者是工程师在实际生产中根据经验而定义的,至今国内还没有一套系统是针对功能尺寸从设计到验证再到应用的完整开发流程。但随着国际合作的增加,以及自主开发的不断深入,越来越多的汽车企业在设计过程中开始运用功能尺寸这一工具对设计进行优化,功能尺寸的设计开发也因此得到了各个整车企业的重视。 车身功能尺寸系统概述 1.车身功能尺寸的分类 功能尺寸按照不同的用途大致可分为:产品功能尺寸、基准功能尺寸和控制功能尺寸三大类。 (1)产品功能尺寸,是指为了保证下一级装配质 量而在上一级零件、分总成、总成上规定的功能尺寸, 是从整车性能要求中分解出来的对各总成、分总成和 零件的关键特征的相对公差要求。通过产品功能尺寸 的定义,可确定总成、分总成和零件的设计目标,驱 动总成或分总成中所有零件的结构关系、定位策略、 工艺过程、公差要求等的设计。 (2)基准功能尺寸,是指为了保证产品功能尺寸, 而在下一级的分总成、总成上对上一级的零件、分总成、总成的基准提出的公差要求。实现基准功能尺寸的主要方法就是在汽车产品设计和制造

浅谈汽车车身结构轻量化

浅谈汽车车身结构轻量化 【摘要】本文综述了汽车轻量化技术应用的必要性、汽车轻量化的效果和意义、汽车轻量化的途径和技术,以及与节能环保和安全的关系,强调了车身轻量化设计是实现汽车轻量化的主要途径之一。汽车轻量化是汽车产业的发展方向之一,也是一个汽车厂商和国家技术先进程度的重要标志。 【关键词】汽车车身;车身结构;轻量化 0 引言 随着国民经济的蓬勃发展,汽车已一跃成为当前极为重要的交通运输工具。从全世界范围来看,目前还找不出一个无汽车的现代化社会的先例。因此,汽车工业在带动其他各行各业的发展中,已日益显示出其作为重要支柱产业的作用。 在扩大汽车的服务领域和满足各方面多样化要求的前提下,作为汽车上三大总成之一的车身,已后来居上越来越处于主导地位。据统计,客车、轿车和多数专用汽车车身的质量约占整车自身质量的40%~60%;货车车身质量约占整车自身质量的16%~30%;其各车型的车身占整车制造成本的百分比甚至还略超过以上给出的上限值。因此,仅从这个意义上来衡量汽车车身,其经济效益也远远高于其他两大总成。 如果从节能、节材等几方面来考虑,则其潜力更大。此外,纵观国内、外车身制造和装配等工艺流程,不难发现,尽管随着科学技术的进步,吸取了大量的尖端技术,机械化和自动化程度很高,但是仍有两化无能为力而又必须由手工操作来完成的部分(特别是车身的内、外装饰和附件的装配)。 1 汽车轻量化技术应用的必要性 汽车轻量化对于节约能源、减少废气排放十分重要。而在驾驶方面,汽车轻量化后其加速性能也将得到提高,而在碰撞时由于惯性小,制动距离也将减少,便于主动安全控制。 纵观世界汽车工业沿革,可以看出,现代汽车是沿着“底盘”→“发动机”→“车身”逐步发展完善过来的。这个发展过程在很大程度上取决于当时的科学技术水平和物质生活条件。由于汽车与人们的日常生活息息相关,为了适应各种不同的目的和用途乃至车身的更新换代等,其关键在于车身。 国内外汽车生产的实践一再表明:整车生产能力的发展取决于车身的生产能力;汽车的更新换代在很大程度上也决定于车身;在基本车型达到饱和的情况下,只有依赖车身改型或改装才能打开销路。凡此等等都足以说明,汽车工业发展到今天成为重要的支柱产业,而重中之重则非车身莫属。 2 汽车轻量化的效果 汽车轻量化的主要目的是降低油耗。如图1所示,车辆行驶的燃油消耗量与车辆质量的关系。一般情况下,对于1000kg自重的轿车,车辆质量减轻8%,可降低油耗约10%以上。 图1 车辆行驶油耗与质量的关系 另外,世界铝业协会的报告指出:整车质量每减少100KG,其百公里油耗可节降低0.4-1.0L,每公里二氧化碳排放也将相应减少7.5克到12.5克。而车身质量占整车质量的1/3,空载情况下,约70%的油耗用在车身质量上。这意味着:只要通过科学的方式,将车身轻量化后,就可以有效减少燃油消耗。 3 车身轻量化的意义

建筑结构优化设计

建筑结构优化设计 摘要:建筑项目投资大,建设周期长,对其进行结构优化设计能够有效的减少投资金额。建筑结构优化设计,是实现建筑本体功能与建筑投资成本的关键手段。因此,结构工程师必须在每一个工程项目的设计中都能做到不断地探求自然法则,不懈地追求相对的最佳最优,要通过反思比较,在经验积累中不断提高自己的判断力和创新力。 一、建筑结构优化设计 1、建筑结构优化设计的基本理论 结构优化设计不应仅仅在结构本身,而应包括建筑的各方面,科学地确定建筑结构优化设计几项基本原则并有效地按照这些基本原则去进行建筑结构设计,是非常重要的。建筑结构的优化设计主要体现在建筑工程的决策阶段、设计阶段、建设阶段。在建筑工程的决策阶段,确定结构优化设计所要达到的总体目标,满足本体功能,最大程度保障安全性,缩减投资成本:在建筑工程的设计阶段,确定每一个子系统及整体结构的优化布局;在建筑工程的建设阶段,以结构优化设计为建设原则,组织建设好每一个子系统从而实现整体结构优化布局。决策阶段结构优化选择是关键,设计阶段结构优化设计是核心,建设阶段结构优化建设是基础,3个阶段互相验证、互为补充、缺一不可。 2、建筑结构优化设计的基本要求 (1)功能性 建筑是人类的基础物质生存环境,建筑结构优化的终极目标就是

为了满足人类对物质生存环境的最大化需求。对功能性的满足也不再局限于传统的实用性功能,而是增添了舒适性、美观性、协调性等多种新元素,满足人类对基础物质生存环境的更高要求。 (2)安全性 建筑作为人类生存的基础生存环境,与人类的生产、生活紧密相关,安全性成为建筑结构优化设计的必然考虑因素。一味追求建筑结构的优化设计,忽略决策阶段、设计阶段、建设阶段的安全性,其作为建筑不但没有任何实际意义,反而会给人类正常生产和生活带来致命的危害。因此,安全性是结构优化设计中的必然考虑因素。 (3)经济性 建筑结构优化设计的经济性是市场经济条件下对资源配置提出的新要求。经济性是指通过建筑结构的优化设计,最大化的节约各种材料资源,达到减少建设成本的目标。另外,各种材料资源都存在一定的稀缺特性,建筑结构的优化设计能科学合理的减少材料的使用量,节省建设材料使用成本。 二、建筑结构优化设计基本原则 1、提高建筑舒适度原则 所谓好的建筑,应是从建筑、结构、装饰装修到给排水、暖通、空调、燃气、电气安装等各专业的优化设计组合,是整体优化设计,如果仅仅是某个专业设计得好,是不可能被称作是一个好建筑的,结构设计也不能例外的;建筑结构设计要能最大程度地满足建筑平面布置、内部空间高度和建筑立面等使用功能和外形观感的要求,投入使

怎样把汽车优化设计

汽车设计 目录 前言 1、轿车车身 2、轿车造型与空气动力学 3、导流板与扰流板 5、汽车档风玻璃 6、汽车档风玻璃2 8、现代汽车的造型设计 9、轿车车身上的三大立柱车身外型设计的两对矛盾汽车风阻的五个组成部分汽车外形的演变 车身要紧构件 轿车的面漆 汽车的噪声 轿车的降噪措施 汽车的色彩 汽车内饰件的材料

内饰件与模块化 汽车木质内饰件 电动玻璃升降器 电动座椅 现代轿车座椅的要求 车顶盖 轿车的门 车用塑料燃油箱 轿车的仪表板总成 轿车的前照灯 以后的轿车大灯 汽车内的雨刮器 现代轿车音响 氙灯——一种新型的前大灯人机工程学与汽车设计 现代轿车设计概况 “优化设计”与轿车产品 材料疲劳——汽车安全的大敌塑料在汽车内的应用

镁合金在汽车内的应用车用材料的新进展 汽车铝质材料 纳米技术和汽车 车用钢板 新型车身材料 绿色浪潮与汽车 汽车信息化 网络汽车 蓝牙技术与汽车 汽车移动影院与信息化Wi-Fi与汽车 车载燃料电池 混合动力汽车 汽车保险杠 安全气囊 轿车内的安全带

前言 ....汽车作为一种商品,首先向人们展示的确实是它的外型,外型是否讨人喜爱直接关系到这款车子甚至汽车商的命运。在全球各大汽车企业中,汽车造型工作差不多上由公司的最高层直接领导。因此除了汽车公司自己的设计队伍,还有一些独立的、专业的汽车设计公司,如闻名意大利设计大师乔治亚罗的设计公司[ www.italdesign.it]、意大利博通设计室[ www.bertone.it] 等等。 ....好,先让我们看一下什么是汽车造型设计? ....汽车造型设计是依照汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰,而是运用艺术的手法科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。 ....汽车造型的目的是以其的美去吸引和打动观者,使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计尽管是车身设计的最初步骤,是整车设计最初时期的一项综合构思,但却是决定产品命运的关键。汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之一。 ....汽车造型设计需要你掌握哪些知识? ....汽车造型要紧涉及科学和艺术两大方面。设计师需要明白得车身结

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。

乘用车车身结构轻量化设计技术研究与实践_兰凤崇

2010年(第32卷)第9期 汽 车 工 程 A u t o m o t i v e E n g i n e e r i n g 2010(V o l .32)N o .9 2010156 乘用车车身结构轻量化设计技术研究与实践 * *科技部国际科技合作项目(2008D F B 50020)和广东省科技计划项目(2007B 010-400052)资助。原稿收到日期为2009年9月14日,修改稿收到日期为2009年11月26日。 兰凤崇1 ,庄良飘1 ,钟 阳1 ,陈吉清1 ,韦兴民 2 (1.华南理工大学机械与汽车工程学院,广东省汽车工程重点实验室,广州 510641; 2.吉利汽车研究院有限公司,台州 317000) [摘要] 提出了面向设计的车身结构轻量化设计流程,并将其应用于某S U V 的开发中。研究表明:运用灵敏度分析技术和基于梯度法的修正可行方向优化算法能更高效地实现车身结构轻量化;提高材料的屈服强度可弥补厚度减小后对碰撞安全性造成的负面影响。结构件轻量化和材料替换前后均作了刚强度和碰撞性能的对比,设计方案和研究结果都在应用中得到有效验证。 关键词:车身结构;优化设计;轻量化 S t u d y a n d P r a c t i c e o f C a r B o d y S t r u c t u r e L i g h t w e i g h t D e s i g n L a nF e n g c h o n g 1 ,Z h u a n g L i a n g p i a o 1 ,Z h o n g Y a n g 1 ,C h e nJ i q i n g 1 &We i X i n g m i n 2 1.S c h o o l o f A u t o m o t i v e E n g i n e e r i n g ,S o u t hC h i n a U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,G u a n g d o n g P r o v i n c i a l K e yL a b o r a t o r y o f A u t o m o t i v e E n g i n e e r i n g , G u a n g z h o u 510641; 2.G e e l y A u t o m o b i l e R e s e a r c hI n s t i t u t e C o .,L t d .,T a i z h o u 317000 [A b s t r a c t ] T h e d e s i g n -o r i e n t e d f l o wc h a r t f o r t h e l i g h t w e i g h t i n g d e s i g n o f c a r b o d y s t r u c t u r e i s p u t f o r w a r d a n d i s a p p l i e d t o t h e d e v e l o p m e n t o f a S U V .T h e s t u d i e s i n d i c a t e t h a t u s i n g s e n s i t i v i t y a n a l y s i s t e c h n i q u e c o m b i n e d w i t h g r a d i e n t -b a s e d m o d i f i e d f e a s i b l e d i r e c t i o n o p t i m i z a t i o n a l g o r i t h mc a n m o r e e f f i c i e n t l y r e a l i z e t h e w e i g h t r e d u c -t i o n o f c a r b o d y s t r u c t u r e ,a n di n c r e a s i n gm a t e r i a l y i e l ds t r e n g t hc a nc o m p e n s a t e t h e a d v e r s e e f f e c t o f s t r u c t u r a l m e m b e r t h i n n i n g o n c r a s h w o r t h i n e s s .D u r i n g t h e w h o l e p r o c e s s o f s t u d i e s ,a l l s t r e n g t h ,s t i f f n e s s a n d c r a s h w o r t h i n e s s b e f o r e a n d a f t e r s t r u c t u r a l p a r t l i g h t w e i g h t i n g a n d m a t e r i a l s u b s t i t u t i o n a r e c o m p a r e df o r v a l i d a t i o n ,a n d a l l d e s i g n s c h e m e s a n d r e s e a r c h r e s u l t s h a v e b e e n e f f e c t i v e l y v e r i f i e d i n p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n . K e y w o r d s :c a r b o d y s t r u c t u r e ;o p t i m i z a t i o nd e s i g n ;l i g h t w e i g h t i n g 前言 目前,承载式车身已成为轿车车身的主导型式。由于需要承受汽车的主要载荷,所以必须具有足够的刚度和强度,而这往往是以增加车身质量为代价。为了提高车辆的动力性,减少能源消耗,降低生产与运行成本,进而减少排放,必须进行汽车轻量化核心技术的开发与应用。然而如何对各类车型的轻量化程度进行评估,行业内尚在商榷。目前国际上倾向于采用轻量化系数L 来评价乘用车的轻量化效果。轻量化系数L 的物理意义是白车身具有单位性能所需要的质量,具体定义为 L = M×10 3 A ·C T (1) 式中:M 为白车身质量,k g ;A 为由轴距、轮距决定的白车身投影面积,m 2 ;C T 为白车身静态扭转刚度,N ·m /(°)。 国外从20世纪80年代初就开始进行汽车轻量化研究,效果比较明显的是用轻型材料替换车身原有钢材,目前已制造出部分产品 [1] ,还有一些学者通 过有限元法对车身梁截面尺寸进行优化设计[2-4] 。 我国的汽车轻量化技术起步较晚,主要集中在高强度钢板的推广使用。目前有关车身结构轻量化的理论研究和实践已经取得了大量成果 [5-8] ,但大多集 中在对现有车型的轻量化改型设计,轻量化的潜力

结构优化设计是在满足规范要求

结构优化设计是在满足规范要求、保证结构安全和建筑产品品质的前提下,通过合理的结构布置、科学的计算论证、适度的构造措施,充分发挥材料性能、合理节约造价的设计方法。结构优化设计在当前竞争日益激烈的建筑设计市场成为大势所趋。如何在满足建筑功能的前提下,保证结构安全并控制含钢量成为摆在结构设计工程师面前的现实课题。本文总结了以往的设计经验,参考了相关文献,给出了结构优化设计的步骤和一些具体措施,供设计人员参考。 1结构优化设计的步骤 笔者认为,结构优化设计的合理步骤应该是:①在方案阶段,通过与建筑专业的充分沟通,对建筑的平面布置、立面造型、柱网布置等提出合理的建议和要求,使结构的高度、复杂程度、不规则程度均控制在合理范围内,避免抗震审查,为降低含钢量争取主动权;②在初步设计阶段,通过对结构体系、结构布置、建筑材料、设计参数、基础型式等内容的多方案技术经济性比较,选出最优方案,整体控制含钢量;③在具体计算过程中,通过精确的荷载计算、细致的模型调整,使结构达到最优受力状态,进一步降低用钢量;④在施工图阶段通过精细的配筋设计抠出多余钢筋,彻底降低含钢量。 在进行多方案的技术经济性比较时,应综合考虑材料费、模板费、基坑开挖降水支护费用、措施费、施工难易、工期长短等因素,与甲方协商后择优选用。 2结构体系与布置优化 结构体系和布置对造价影响很大,应予重视。 1)应根据建筑布置、高度和使用功能要求选择经济合理的结构体系。比如,异形柱框架比普通框架用钢量大,在可能的情况下尽量采用前者;短肢剪力墙比普通剪力墙含钢量高,在可能的情况下尽量采用后者。 2)应选择比较规则的平面方案和立面方案。尽量避免平面凸凹不规则或楼板开大洞,控制平面长宽比,合理设缝,使结构刚度中心与质量中心尽量靠近。竖向应避免有过大的外挑或内收,同时注意限制薄弱层、跃层、转换层等不利因素,使侧向刚度和水平承载力沿高度尽量均匀平缓变化。 3)应选择合理、均匀的柱网尺寸,使板、梁、柱、墙的受力合理,从而降低构件的用钢量。柱网大则楼盖用钢量大,柱网小则柱子用钢量增大,应根据建筑实际情况和经验合理布置。例如,住宅中小开间结构中墙柱的作用不能得到充分发挥,过多的墙柱还会导致较大的地震作用,可考虑采用大开间结构体系,既节约造价,又便于建筑灵活布置。 4)应选择经济合理的楼盖体系。楼盖质量大,层数多,占整体造价比重高,对楼盖的类型、构件的尺寸、数量、间距等应进行对比分析,选择最优的方案。一般住宅宜采用现浇梁板楼盖,预应力楼盖的预应力钢筋容易被二次装修破坏,井字梁楼盖影响室内美观,均不推荐。办公楼等大空间结构宜采用十字梁、井字梁、预应力梁板方案。双向板比单向板经济,应多做双向板。板的厚度,双向板宜控制在短跨的1/35,单向板宜控制在短跨的1/30,此时板易满足强度和变形要求,经济性好。 5)剪力墙结构的优化空间很大,应下大力气优化。剪力墙的布置宜规则、均匀、对称,以控制结构扭转变形。在满足规范和计算的前提下应尽量减少墙的数量,限制墙肢长度,控制连梁刚度,剪力墙能落地的就全部落地不做框支转换层,平面能布置成大开问的尽量布置成大开间,墙体的厚度满足构造要求和轴压比的要求即可。连梁刚度太大时可通过梁中开水平缝变成双梁、增大跨高比等措施降低连梁刚度。尽量少用短肢剪力墙,限制“一”字墙,少做转换。 6)降低含钢量的小技巧:①楼电梯间不宣布置在房屋端部或转角处。因其空间刚度较小,设在端部对抗扭不利,设在转角处应力集中。②框架结构层刚度较弱时,加大柱尺寸或梁高都可显著增大层刚度,而提高混凝土强度效果不明显。③柱的截面尺寸,多层宜2层~3层

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

相关主题
相关文档 最新文档