车辆工程-《汽车车身结构与设计》

汽车车身结构与设计课程教学大纲（总学时数：32，学分数：2）一、课程的性质、目的和任务汽车车身结构与设计是为本科车辆工程专业学生开设的一门专业选修课程。

本课程的目的任务是：使学生通过本课程的学习获得汽车结构基本知识，掌握车身结构设计的一般程序与方法，学会车身结构设计的基本理论与基本技能。

了解车身结构设计的发展方向，为毕业后从事汽车制造工作打好理论基础。

二、课程的基本内容和要求（一）车身概论基本内容：车身类型及发展；车身设计的特点及技术要求；现代车身设计方法与车身设计技术发展趋势。

基本要求：了解各种类型车身的发展概况；掌握轿车车身设计特点与方法；熟悉现代车身开发流程及设计技术。

重点：车身设计特点与技术要求；车身设计内容与方法。

难点：现代车身开发流程。

（二）汽车车身结构基本内容：承载式、非承载式、半承载式车身结构与特点；轿车结构总成及轿车车身壳体、结构件、覆盖件、车身附件；轿车车门组成及功能要求；客车、货车车身结构及类型。

基本要求：了解汽车车身功能；掌握轿车车身结构基本类型；掌握轿车车门组成及功能要求；熟悉客车、货车车身结构及类型。

重点：汽车车身详细结构；轿车车门。

（三）汽车车身结构分析与设计基本内容：轿车车身结构的总体设计要求、轿车车身结构划分特点；车身结构件、覆盖件及焊接接头设计；车身结构静强度、疲劳强度与车身整体刚度设计方法；车身结构振动特性与动力学性能设计方法；车门强度车身弯扭刚度试验与车身动态试验。

基本要求：了解轿车车身结构的总体设计要求；掌握轿车车身结构的划分；掌握车身结构强度与刚度设计方法；了解车身结构动力学性能设计；熟悉强度与刚度试验。

重点：车身结构件、覆盖件及焊接接头设计；车身结构静强度、疲劳强度与车身整体刚度设计。

（四）基于人机工程学的城市布置设计基本内容：车身总布置设计的性能要求、主要内容和基本方法；人机工程学的相关概念，汽车人机工程学的人体基本特点；车身内部人机工程辅助设计工具原理和工具、使用方法；人机辅助工具在轿车车室内部布置设计的方法，RAMSIS软件特点及功能。

《汽车车身结构与设计》课程教学大纲一、课程目标《汽车车身结构与设计》是研究汽车车身结构与设计的相关内容,指导学生掌握车身概论、车身开发流程和设计方法，车身总体设计等知识。

通过本课程的学习,掌握汽车车身设计中涉及的计算机辅助造型设计、人体工程学和空气动力学的基本理论和方法，了解汽车车身设计的基本过程和设计规范，培养对车身造型的审美意识，能够从事汽车车身的初步设计工作。

《汽车车身结构与设计》的先修课程是《机械设计》、《汽车理论》、《汽车设计》、《汽车构造（下）》等，后续课程是各类课程设计。

它是联系设计课程与工艺课程的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。

通过本课程的理论学习，使学生具备如下知识和能力：1. 培养学生谦虚、好学的能力。

培养学生勤于思考、做事认真的良好作风。

培养学生分析问题、解决问题的能力。

具备一定抽象思维能力和创新能力；2. 掌握车身的典型结构及优缺点；了解车身设计的特点和国内外的技术水平；掌握传统及现代车身设计程序和方法；掌握汽车人体工程学在车身设计中的运用；掌握车身制图的基本原理及方法；掌握车身主要零件和附件的设计方法；3.利具有较强的简化问题、分析问题的能力和演算能力，掌握一定的汽车设计知识，初步学会设计、归纳、总结等，撰写论文，参与学术交流的能力。

用数学、物理和工程知识，能将实际系统用简化模型代替，并约定条件，利用本课程的基本理论进行分析计算，并进行仿真验证。

二、课程教学的内容及学时分配1、课程理论教学内容及要求《汽车车身结构与设计》课程主要以讲授、讨论、分析计算为主，以课堂测验、仿真分析为辅。

课堂教学将利用MOOC平台和通讯工具辅助教学，调动学习积极性，提高教学效率。

本课程目标、知识单元与学时分配见表1。

表1 课程目标、知识单元与学时分配2、课程实验教学内容及要求车身课程实验注重基础知识、基本技能的培养，以加强学生认知能力和创新能力的训练，着重于实验操作和实践技能的训练，以期达到用所学力学，材料，人机工程学及空气动力学等理论知识解决实际问题的能力，为学生适应社会各方面工程实际需要打下良好的基础，使学生初步具备认知车身、设计车身、处理实际布置和设计问题的能力。

汽车车身结构与设计首先，汽车外观设计是车身结构与设计的重要组成部分。

一辆好看的车往往能吸引消费者的眼球，因此，汽车设计师在设计车身时需要考虑到汽车的流线型外观、线条和形状的协调以及其他一些细节设计。

流线型的外观设计不仅能提升汽车的美感，还能降低车身的气动阻力，提高汽车的经济性和操控性能。

而线条和形状的协调则能够增加车身的美感和流畅感，让整个车身看起来更加完整而动感。

其次，车身材料的选择也是汽车车身结构与设计中不可忽视的因素。

车身材料的选择会直接影响到汽车的重量、强度和安全性能。

常见的车身材料有钢铁、铝合金和碳纤维等。

钢铁是最常用的车身材料，因其具有较高的强度和刚性，同时价格相对较低。

铝合金具有较高的比强度和优异的耐蚀性，但价格较高。

碳纤维是近年来应用较为广泛的一种新型材料，具有较高的比强度和刚度，同时重量轻，但成本较高。

车身材料的选择需要综合考虑车辆的性能、安全要求以及成本等因素。

车身强度和安全性能是汽车车身结构与设计中至关重要的方面。

车身强度是指车辆在受到外部冲击或载荷作用时的抗变形和抗破坏能力。

碰撞安全性能是指车辆在发生碰撞时能有效保护车内乘员免受伤害的能力。

为了提高车身强度和安全性能，汽车制造商通常会采用多种手段，如加强车身结构、增加安全气囊和安全带等。

此外，一些高端汽车还会配备先进的碰撞预警系统、自动刹车系统和车道保持系统等，以进一步提高车辆的安全性能。

最后，汽车车身结构与设计还需要符合一些法规和标准，以确保车辆在设计和制造过程中满足相应的安全要求。

各国都有相应的汽车安全法规和标准，其中包括碰撞测试、排放标准和噪声限制等。

汽车制造商必须确保他们的汽车能够通过这些测试和标准的要求，以符合法规和标准中规定的安全要求。

综上所述，汽车车身结构与设计是汽车工程领域中非常重要的一个方面。

它涉及到汽车外观设计、车身材料选择、车身强度和安全性能等方面，对整个车辆的性能和使用体验起着至关重要的作用。

汽车制造商需要综合考虑车辆的美感、经济性、操控性能、强度和安全性能等因素，并符合相应的法规和标准，以设计和制造出满足市场需求和安全要求的汽车车身。

《汽车车身结构与设计》教学大纲开课单位：汽车工程系课程代号：学分：2 总学时：32学时课程类别：限选考核方式：考查基本面向：车辆工程专业一、本课程的性质和任务本课程是车辆工程专业汽车专业方向的一门主要专业课程。

本课程主要讲述车身及其附件的结构与设计，使学生学会分析汽车车身结构，合理选择方案及有关参数，掌握汽车车身总布局及零部件结构设计的基本工作方法及要点。

随着计算机和材料等技术的发展，使得车身设计有了新的内容和迅速发展。

由于应用计算机辅助设计，大大缩短了车身设计试制周期，因此在教学中加以介绍。

车身上采用的材料很多，除金属材料外，还采用了大量的非金属材料，还采用了大量的非金属材料，以达到车身轻量化，本课程也将介绍这方面的知识。

二、本课程的基本要求1、掌握车身的典型结构及优缺点；2、了解车身设计的特点和国内外的技术水平；3、掌握传统及现代车身设计的程序和方法；4、掌握汽车人体工程学在车身设计中的运用；5、掌握车身制图的基本原理及方法；6、掌握车身主要零件和附件的设计方法；7、了解车身材料的合理选择方法。

三、本课程与其他课程的关系本课程与汽车构造、汽车空气动力学、汽车理论等课程有关，以上课程均应在本课之前或略提前安排。

同时为了减轻本课程学时短、内容多的矛盾，车身有限元计算、车身CAD内容应单独开课或在相关专业基础课的应用部分加以详述。

四、本课程的教学内容第一章概述汽车车身的设计特点及重要性、车身的构造、分类。

第二章汽车车身设计程序1、车身传统设计方法、初步设计与技术设计；2、概念设计与现代车身设计方法。

第三章汽车车身总布置设计1、汽车总布置设计的概念；2、车身布置设计与整车布置设计的关系；3、车身总布置设计方法、内容；4、驾驶员操作位置及内部布置设计。

第四章汽车人体工程基础1、汽车人体工程的研究范围、对象介绍；2、眼椭圆的概念及应用；3、驾驶员手伸的概念及应用。

第五章汽车车身制图简介1、车身作图及制图标准；2、空间曲梁作图原理及运用。

汽车车身结构与设计教材
以下是一些关于汽车车身结构与设计的教材推荐：
1. 《汽车结构设计与分析》（作者：陈幸远） - 这本教材涵盖
了汽车结构设计的各个方面，包括刚性车身、碰撞安全、声振特性等。

书中详细介绍了汽车结构设计的原理和方法，并提供了丰富的案例研究和实践指导。

2. 《汽车设计与工程学导论》（作者：J.分克勒） - 这本教材
是一本经典的汽车设计导论，内容涵盖了汽车设计的基本原则、创新与造型、概念设计、车体结构等。

书中结合了理论知识和实践案例，帮助读者理解和掌握汽车设计的基本概念和技术。

3. 《汽车工程导论》（作者：Max Finkelstein） - 这本教材涵
盖了汽车工程的各个方面，包括车身结构、底盘系统、车辆动力学等。

书中通过图示和实例详细介绍了汽车工程的基本原理和技术，对于初学者来说非常有用。

4. 《汽车设计与工程原理》（作者：唐云乐） - 这本教材系统
地介绍了汽车设计与工程的原理和方法。

书中包括了车身设计、车身结构应力分析、碰撞安全、底盘设计等内容，通过案例和实例让读者了解汽车设计与工程的实际应用。

以上这些教材都是比较推荐的汽车车身结构与设计的教材，读者可以根据自己的需要选择和学习。

同时，还可以参考相关的学术论文、期刊和行业报告，以深入了解汽车车身结构与设计的最新研究进展和实践应用。

汽车车身结构与设计书1.《汽车工程学》（作者：郑戈壁）这本书是针对汽车工程的全面教材，其中包括了对汽车车身结构与设计的介绍。

书中详细讲解了车身结构的基本原理、材料选用、设计方法和车身零部件的连接方式等内容。

同时，书中还涉及了车身动力学、车身安全以及车身空气动力学等方面的知识。

2.《汽车工程设计手册》（作者：李剑）这本手册是一本综合性的汽车设计参考书，内容丰富全面。

其中的车身设计部分包含了车身结构、设计原则、材料选择、造型设计和车身系统等方面的知识。

书中还通过丰富的案例和实例，帮助读者深入理解和应用车身设计的原则和方法。

3.《车辆工程手册》（作者：杨顺达）这本手册是一本较为系统和全面的车辆工程参考书，其中车身设计是一大部分。

书中包括了车身设计的各个方面，包括结构设计、造型设计、材料与工艺选择、安全设计等。

此外，书中还涉及了汽车动力学、悬挂系统、驱动系统等相关内容，为读者提供了更加全面的汽车工程知识。

4.《汽车设计手册》（作者：Peter Pfeffer）这本书是一本经典的汽车设计参考书，内容丰富且生动有趣。

其中的车身设计部分包含了对车身结构、造型设计、材料应用以及车身工艺的详细介绍。

此外，书中还介绍了关于车辆人机工程学、空气动力学和材料科学的相关知识，对于读者深入了解汽车设计有着很大的帮助。

5.《汽车结构设计基础》（作者：杨惠斌）这本书是一本专门介绍汽车结构设计的基础教材。

书中从基本原理出发，详细介绍了车身结构设计的相关概念、原则和方法。

同时，书中还涉及到了常见的车身结构类型、设计流程、件的设计和分析等方面的知识。

此外，书中还对车身结构的优化设计和现代车身结构设计方法进行了介绍。

这些书籍涵盖了汽车车身结构与设计的基础理论、实际应用和最新进展，有助于读者深入理解汽车车身的设计原理和方法，并且能够应用到实际工作中。

无论是汽车工程师、设计师还是汽车爱好者，这些书籍都是必备的参考资料。

希望以上推荐对你有所帮助！。

《汽车车身结构与设计》课程教学大纲课程编号：08512111课程名称：汽车车身结构与设计英文名称：Structure and design of car body课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：24/2 （讲课学时：20 实验学时：4 ）适用专业：车辆工程-'课程性质与任务本课程是车辆工程专业的专业任选课，是以车身结构设计分析为主，面向设计与应用的专业课程。

主要讲授汽车车身的结构特点、车身开发方法与流程、车身结构拓扑模型与力学模型、车身结构的刚度和动力学性能设计、车身抗撞性、闭合件设计等内容，为实际工程设计与应用奠定基础。

本课程在教学内容方面着重方法、手段和分析介绍，使学生建立起基本的汽车车身设计概念；在培养实践能力方面着重设计构思和基本设计方法的训练，使学生了解车身结构设计的流程与内容，并具有一定的设计、分析能力。

二、课程与其他课程的联系学习本课程前，应掌握高等数学、机械设计、汽车构造等方面的基础知识；己了解汽车整车及其各系统、总成的结构与特性，掌握车身的基本结构组成；具有对汽车整车进行建模与分析的能力。

三'课程教学目标1.学习汽车车身的基本组成与设计知识，掌握车身结构特点与开发流程、设计方法，建立整车车身系统的工程设计概念。

（支撑毕业能力要求1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.1, 3.2）2.掌握车身结构的力学模型，车身结构刚度和动力学性能设计，学习实际工程设计与应用的基本步骤与分析计算过程。

（支撑毕业能力要求 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.1,3.2,4.1, 4.2）3.掌握车身NVH特性概念，车身抗撞性、疲劳寿命分析、闭合件设计等设计方法，培养学生追求创新的态度和意识，树立正确的设计思想。

（支撑毕业能力要求 2.1, 2.1, 3.2,4.1, 4.2）4.培养学生的工程实践学习能力，具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。

一、制定实验教学大纲依据依据《汽车车身结构与设计》教学大纲对学生实验能力培养要求。

二、本课程实验教学的地位和作用《汽车车身结构与设计》课程是高等工科院校车辆工程类专业的专业主干课，其主要任务是通过各个教学环节，使学生掌握汽车车身结构与设计的流程和方法。

实验课是本门课程的重要教学环节，其目的是培养学生实际动手的能力，使学生进一步理解和掌握车身设计中涉及驾驶室布置的重要规范，为从事专业技术工作和科学研究打下必要的基础。

三、本课程实验教学基本理论与技术内容驾驶员视野和手伸及界面是车辆安全行驶和驾驶舒适性的重要因素，国标中有相关的规定，在车身设计过程中，必须进行检验。

影响视野性的因素有很多，其中前风窗上、下横梁、发动机盖高度及座椅高度对上、下视野有影响；左右A柱对侧视野有影响；后视镜、内视镜对左右后视野有影响。

仪表板上控制按钮和操纵杆的布置影响驾驶员手伸及界面的合理性。

对上述影响因素的设计在满足车身强度、刚度的同时必须满足国标要求。

四、学生应达到的实验能力标准1.了解人体模型、眼椭圆的使用方法。

2.设计视野和手伸及界面的测量方案。

3.掌握量角器等测量工具的使用方法。

五、学时、教学文件及教学形式学时：车辆工程类本课程总学时32学时，其中实验2学时，占总学时6.25％。

教学文件：校编《汽车车身结构与设计实验指导书》。

实验报告学生自拟。

教学形式：本课程实验为综合性实验。

要求学生课前预习实验指导书，制定测量方案，教师作辅助性指导，具体实验步骤和结果分析由学生独立完成。

六、实验考试方法与成绩评定根据学生的实验预习、实验方案、实验纪律、实验动手能力及实验报告结果，进行综合评定，给出A、B、C。

实验成绩占本课程总成绩5％，对缺实验成绩者，本课程不予通过。

七、实验项目、适用专业及学时分配序号12实验项目驾驶员视野测定及校核驾驶员手伸及界面合理性检验实验学时11实验类型综合综合实验类别专业专业适用专业及要求车辆工程必修必修必修八、本课程实验用主要仪器设备及仪表捷达轿车、松花江面包车各一辆，钢板尺、皮尺、量角器各两个，高度定位杆两个。

车身结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握车身结构的定义、分类及各部分功能，理解车身结构与车辆性能之间的关系。

2. 使学生了解车身设计的基本原则，掌握车身设计的基本流程和关键参数。

3. 帮助学生了解不同类型车身结构的优缺点，能够分析其在实际应用中的适应性。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析车身结构的能力，能够对给定车型进行结构分析。

2. 培养学生运用车身设计原则和方法，设计简单的车身结构，提高创新实践能力。

3. 培养学生通过查阅资料、团队合作等方式，解决实际车身结构问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对车身结构的兴趣，培养其探索精神，提高学习积极性。

2. 培养学生关注车身结构在环保、安全等方面的意义，增强社会责任感。

3. 引导学生认识到团队合作的重要性，培养合作精神和沟通能力。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为汽车工程专业课程，旨在帮助学生掌握车身结构的基本知识，培养其实践能力。

学生处于大学二年级，已具备一定的基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。

教学要求注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，注重培养学生的创新能力和实际操作能力。

课程目标分解：1. 掌握车身结构基础知识，能进行车身结构分类及功能分析。

2. 学会运用车身设计原则，完成简单车身结构设计。

3. 能够分析不同类型车身结构的优缺点，并在实际应用中进行选择。

4. 培养学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力。

5. 增强学生对车身结构在环保、安全等方面的认识，提高社会责任感。

二、教学内容1. 车身结构概述- 车身结构定义及分类- 各类车身结构的功能特点2. 车身结构与性能关系- 车身结构对车辆性能的影响- 车身结构设计原则3. 车身设计流程与方法- 车身设计基本流程- 车身设计关键参数- 车身设计常用方法4. 车身结构分析- 车身结构受力分析- 车身结构优化方法5. 车身结构实例分析- 常见车身结构案例分析- 各类车身结构优缺点对比6. 车身结构设计实践- 简单车身结构设计方法- 设计实践案例7. 车身结构新技术与发展趋势- 新材料在车身结构中的应用- 车身结构轻量化技术- 车身结构智能化发展趋势教学内容安排与进度：第1-2周：车身结构概述及功能特点第3-4周：车身结构与性能关系、设计原则第5-6周：车身设计流程与方法第7-8周：车身结构分析第9-10周：车身结构实例分析第11-12周：车身结构设计实践第13-14周：车身结构新技术与发展趋势教材章节关联：《汽车工程》第3章 车身结构设计《汽车车身结构与设计》第1-5章三、教学方法1. 讲授法：通过系统的讲解，使学生掌握车身结构的基本概念、设计原则及方法。

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1．概念设计：包括技术任务书的全部内容和一个批准的三维模型。

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。

第一章车身概论随着国民经济的发展，汽车已成为极为重要的交通运输工具和现代社会的象征，汽车工业在带动其它各行业的发展中，已日益显示出其作为支柱产业的作用。

车身，作为汽车上的三大总成之一，已越来越引起人们的注意，并越来越处于主导地位。

（发动机、底盘、车身）据统计：客车、轿车、专用车——车身质量占整车整备质量的40～60%；货车——车身质量占整车整备质量的16～30%；各类车身的制造成本，则高于上述比例。

车身的定义：运送人、货物或各种生产、生活资料的具有特定形状的结构。

车身的特点：10、是使生产工艺、壳体力学、人体工程学、工业设计、材料学、运输学、心理学、经济学、销售学等众多各不相同的学科紧密地联系在一起的工业产品，是技术与艺术相结合的产物；20、车身的发展取决于科学技术水平和物质技术条件；舒适性30、与人们的生活、生产密切相关货物完整性保护乘员安全40、汽车的更新换代，关键在车身；50、车身是汽车工业中一个最年轻而又发展迅速的分支；60、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决定于车身；70、对销售和用户心理有着极其重要的影响；80、技术密集型和劳动密集型相结合的产品：技术密集型——大量采用最尖端技术，机械化、自动化程度很高——自动加工、装配线、机械手、机器人等；劳动密集型——相当一部分仍需手工完成——车身钣金件的手工打磨、补焊、涂胶、内饰及附件装配等。

可以说，汽车工业发展到现在（支柱产业），其重中之重为车身。

车身代表了一个国家的汽车工业水平，要求高、投资大、技术难度大。

车身技术的开发历来为发达国家所重视。

我国车身技术的发展可以说是近二十年的事，水平十分落后，尚不完全具备设计开发能力，任务十分艰巨。

但近年来，通过技术引进，合资合作，特别是几大轿车基地的建设，已使我国的车身技术有了很大的发展。

§2-1 轿车车身的演变轿子→轿式马车→汽车车身。

早在5000年前的古代，世界上就有轿子出现，成为奴隶主或有一定地位的人的乘坐工具；3000年前，随着动物的训化，牛车、马车开始出现。