车身主断面设计讲座

AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计车身主断面设计方法研究邱兴发　任佳智深圳市比亚迪汽车工业有限公司　广东省深圳市　518118摘 要： 车身主断面设计是新车型开发中一个重要的流程，是车身工程可行性分析的重要手段，也是指导车身结构设计的重要依据。

本文简要分析了主断面的分类方法，系统阐述了车身主断面的设计方法，并论述了车身主断面设计性能分析方法的重要性。

在车身主断面设计过程中进行结构性能分析，能够有效地避免设计完成后的返工，而且通过性能分析能够找出车身主断面设计中的不足，从而优化和完善车身主断面设计。

关键词：车身　主断面　设计方法　性能分析车身主断面是指能反映出车身主要的结构设计的重要断面。

主断面决定了车身主要零部件的结构形式及其装配关系，并且能反映出零件间的公差与配合以及车身法规符合性等信息。

车身主断面主要包括了内外饰件、外车身覆盖件以及相关电器元件等断面。

车身断面设计作为汽车设计过的重要结构设计，其贯穿模型制作到车身结构设计完成的全过程，是指导车身结构数据设计的重要依据。

车身主断面实际质量更是直接影响着整车的制造质量、外观视感、用户体验等多个方面。

本文简要概述了车身主断面的主要分类，重点阐述了车身主断面设计方法和车身主断面性能设计分析方法，为车辆工程人员论述了车身主断面设计的基础理论。

1　主断面主要分类方式目前，主断面的分类依据主要体现在三个方面，即根据断面的重要程度进行分类，根据断面的基本功用进行分类，以及根据断面在整车的系统不同进行分类。

1.1　按断面的重要程度分类根据断面的重要程度将主断面分为两类。

第一类是车身结构主断面，此类主断面能够表明车身的运动关系和主要承载结构，而且可以展示出车身密封结构，例如密封结构的断面、门槛梁的结构断面以及A、B、C、D柱的结构断面等。

第二类是车身结构辅助断面，能够表明车身各个零部件之间的匹配关系以及各个零部件自身结构的断面，例如地板梁结构断面、地板梁与地板间的结构段面等。

汽车车身设计培训教程
车身设计是汽车设计中一个至关重要的方面，它不仅要考
虑到外观的美观与吸引力，还需要关注车身的结构强度、空气动力学性能以及乘客安全等方面。

下面将介绍汽车车身设计的一些基本原则和技巧。

汽车车身设计需要考虑到整体的比例和流线型。

比例是指
车身各个部分之间的尺寸关系，而流线型则是指车身外形的流畅和动感。

好的比例和流线型设计可以赋予汽车一种动感和美感，使其在路上具有更好的视觉冲击力。

车身设计也需要考虑到空气动力学性能。

合理的空气动力
学设计可以降低风阻，提升汽车的稳定性和燃油经济性能。

在车身设计中，一些细节处理，如车身凹槽和空气导流板的设置，可以帮助车辆更好地穿越空气，减少阻力。

车身结构强度也是车身设计中的重要考虑因素。

好的车身
设计应该能够提供足够的刚性和安全性，以保护车内乘客免受碰撞和意外事故的伤害。

合理的材料选择和结构设计可以提高车身的强度和刚性，确保车辆在不同情况下都能保持稳定和安全。

人性化设计也是汽车车身设计的重要内容之一。

车身设计
应该考虑到乘客的需求和舒适性，提供舒适的乘坐空间和方便的操作控制。

例如，合理的座椅设计和车门开关位置的设置都可以提高乘客的舒适度和便利性。

总结而言，汽车车身设计需要考虑到比例和流线型、空气
动力学性能、车身结构强度以及人性化设计等方面。

只有在这些方面都兼顾到位的情况下，才能设计出既美观又实用、安全可靠的汽车车身。

通过系统的培训教程，学习者可以掌握车身设计的基本原则和技巧，提高自己的设计能力。

第六章车身结构设计在整车设计开发流程中，当A面数据冻结后，即开始进行车身结构设计，鉴此下面就车身各模块的设计要点做一个阐述。

第一节车身典型断面的定义、定位和作用1.车身典型截面的定义和作用：车身典型截面主要是规定白车身的主要部位的结构形式、搭接关系、间隙设定、主要控制尺寸、生产工艺、人机工程、法规等各方面的信息，通过典型截面的分析，可以确定车身的主体结构，同时典型截面也是后期工程分析的重要基础。

典型截面制作分为几个阶段：前期定义阶段、可行性分析阶段和主数学模型建立阶段。

车身典型截面的数量及位置根据整车造型、配置，采用的结构形式和做典型截面的阶段的不同也略有不同，可根据具体车型可适当调整，原则上要定义出所有主要的部件的安装配合关系，定义各部分的典型结构，最终达到能够确定除局部过渡部分外的三维数学模型的效果。

2.奇瑞典型截面编号命名规则：在整车投影方向上“side view、 front view 、rear view、top view ”分别以S、F、R、T开头，后面加两位数字序号。

奇瑞三厢轿车典型截面定义如图71、72所示，各截面代号及位置如表53所示。

side viewfront view rear view图71 奇瑞三厢轿车车身典型截面定义top view图72 奇瑞三厢轿车车身典型截面定义奇瑞两厢轿车“rear view ”典型截面定义如图73所示，各截面代号及位置如表54所示（其它与三厢轿车同）。

rear view图73 奇瑞两厢轿车典型截面定义如将典型截面做成二维文件时（打印出图等），视图方向应按照表55规定的来摆放截面。

表55 典型截面视图方向规定3.微车典型截面定义：由于微车车身与轿车车身存在车型的差异，并有其特殊性，因此在奇瑞典型截面命名的总体原则下，微车典型截面定义如图74所示。

微车24个典型截面定义如表55所示。

典型截面示例如图75所示（Q22L “07A ”截面）。

表54 两箱车rear view 截面代号及位置(其它视图同三箱车）side view（一）side view（二）front view rear view图74 奇瑞微车典型截面定义表55 微车24个典型截面定义图75 微车典型截面示例（Q22L“07A”）。

轿车车身主断面（Master section）设计方法1 车身主断面定义了零件之间的结构断面形式以及装配、焊接、密封、涂胶等关系。

2 车身主断面的设计流程在进行车身主断面和车身结构设计时，首先要选择一款合理的标杆样车，对标杆样车进行逆向建模，建模内容包括三维数模与二维主断面；在定义车身主断面位置时，标杆样车和新车型主断面的位置一定要协调一致。

以建立的三维数模与二维主断面为依据，对标杆样车进行各种性能评价，如标杆样车的整体扭转、弯曲刚度分析，车身接头部位的刚度分析、车身门洞部位的刚度分析，车身骨架关键部位封闭断面的封闭面积、转动惯量系数的计算。

根据计算出白车身各个部位的封闭面积、材料面积、转动惯量系数的大小，就能判断出标杆样车的刚度分布状况，找出白车身刚度过剩和不足的部位，在新车型设计时，对原车刚度不足的部位进行加强设计，对原车刚度过剩的部位进行削弱设计，使新设计的车身具有一个良好的刚度分布状态。

除对标杆样车进行刚度分析外，还应对标杆样车进行正碰、侧碰、追尾碰撞、低速正碰、翻滚压顶的CAE分析，根据国家碰撞法规，判断车身结构的耐碰撞性，并根据标杆样车的碰撞CAE 结果，来指导新车型的车身主断面和结构设计。

在整个车身开发流程中，主断面设计始于车身的油泥模型的制作过程中，在油泥模型的制作过程中，要进行油泥模型的工程可行性分析，主断面是工程可行性分析的有力工具之一。

在油泥模型制作初始阶段，应在模型关键位置和危险断面，提取一些断面数据，然后输入CAD软件之中，进行相关内容的分析，如结构可行性分析、运动干涉分析、装配可行性分析、焊接可行性分析、冲压可行性分析等内容。

3 主断面的位置与主断面的清单在进行车身主断面详细设计前，必须先定义好车身主断面的数量、相应的位置与方位，而且要充分定义好主断面所要表达的内容和主断面的排列顺序，然后形成车身主断面清单；这些内容必须与用户进行反复协商与讨论，取得共同一致的意见并形成相关的技术文件，作为今后工作的依据。

1　什么是主断面？与造型表面（外饰与内饰表面）相关的、整车结构的重要部位的断面，基本上能体现出整个车身的重要结构特性和车身的主要性能参数（如车身的弯曲刚度、扭转刚度、结构的耐碰撞性等性能）及零部件的配接关系，是控制车身设计边界及性能参数、校核造型可行及概念设计、质量的重要工具，是车身工程可行性分析的重要手段和指导车身结构设计的重要依据[1]。

1.1　很多汽车企业及工程师将所有断面统称为主断面是有失偏颇的、断面是车身设计常用的一种表达形式及设计校核工具，一般根据正向开发流程进展：人机布置—局部布置- 详细设计（Package –Layout- Detail Design ）三个设计阶段，因此对应的正向开发流程一般依次展开硬点断面、主断面、典型断面设计，下面介绍各个断面的详细定义及概念。

1.2　硬点断面 ：一般是用于早期的车身总布置、人机工程、造型可行性分析。

硬点断面一般体现一系列物理特性用来建立造型与人机布置、尺寸硬点等关系、也用来校核整车布置及系统可行性，确保各系统（含动力、底盘等）跨功能达成一致，硬点断面贯通人机控制点，体现整车轮廓尺寸，数量一般为10个左右，譬如过第一排H 点X 向硬点断面。

此阶段主要关注人机空间及整体空间布局，对车身内部详细的结构及配接关系将在主断面阶段进行细化。

图2　H 点硬点断面1.3　主断面：主断面用于布置硬点锁定后，前期的概念设计及造型选择及工程方案选择分析，也用于造型边界输入反馈。

一般体现整车结构的重要部位设计概念、生产制造、搭接关系、安装结构、密封间隙等。

数量一般为20-40个，作为造型可车身正向开发关键工具：主断面设计概述王聪浙江极氪汽车研究开发有限公司　浙江省宁波市　315336摘 要： 文章通过结合车身正向开发过程，将硬点断面、主断面、典型断面进行了详细的概念定义及区分，各个阶段断面设计的侧重点与数量位置都存在差异，但又都承前启后。

还通过举例A 柱主断面设计，介绍了主断面设计过程：设计目标定义，设计基准、输入，设计步骤，设计要点及要求等，读者能够体验‘会当一览众山小’的系统性整体视角，也能真切领悟‘身缘只在此山中’的细节实践。