汽车车身结构与设计

汽车车身结构及安全设计一、引言在现代社会中，汽车已成为人们生活中不可或缺的交通工具。

保证汽车乘坐安全的关键在于其车身结构和设计。

本文将重点探讨汽车车身结构及安全设计的重要性和相关策略。

二、汽车车身结构汽车车身结构是指车辆的外部组成部分，它直接关系到车辆的安全性和整体性能。

一个合理且坚固的车身结构能够在碰撞和侧翻等事故中提供更好的保护。

1. 车身材料车身主要由钢材和铝合金构成。

钢材具有高强度和抗冲击性能，并且成本较低，因此广泛应用于车身结构中。

而铝合金则较轻，可以减轻整车重量，提升燃油效率。

同时，为了提高车辆的安全性能，一些高端汽车还采用了碳纤维等先进材料。

2. 车身类型常见的车身类型包括轿车、SUV、MPV等。

不同类型的车身在结构上有所不同，因此安全设计也会有所差异。

例如，SUV通常具有更高的承载能力和抗侧翻性能，而轿车则更注重碰撞保护。

三、安全设计策略针对汽车车身的安全设计，制造商采用了多种策略来最大限度地确保车辆乘坐安全。

1.碰撞安全设计为了降低碰撞力对车辆内部乘坐者的伤害，汽车采用了多层面、可吸能的结构设计。

这种设计能够减少撞击时产生的冲击力，保护车内人员的安全。

此外，车身还配备了气囊、安全带等保护装置，以进一步降低碰撞损伤。

2.侧翻保护设计侧翻是导致汽车事故的一种常见原因。

为了提高车辆的侧翻稳定性，制造商在车身结构设计上考虑了重心的布置以及底盘和悬挂系统的调整。

此外，也通过在车身侧面设置加固材料和增加车身刚性来增强车辆的侧翻抗性。

3.防撞装置为了在发生碰撞时最大限度地减少乘坐者的伤害，现代汽车配备了多种防撞装置。

如安全气囊、ABS防抱死系统、电子稳定控制系统等。

这些装置能够监测车辆状态并及时采取措施来保证车辆的稳定和乘坐者的安全。

四、未来汽车安全设计趋势未来，随着科技的不断进步和消费者对安全性的需求不断提高，汽车安全设计也将继续发展和进化。

1.智能安全系统随着人工智能技术的发展，智能安全系统将逐渐应用于汽车安全设计中。

[0982]《汽车车身结构与设计》第五次作业[论述题]问答题：1、汽车的空气动力特性影响汽车的哪些性能?2、通常采用哪些气动附加装置，可以使汽车的气动性能得到明显改善？3、车体骨架杆件可分为哪三类？4、车身分块原则是什么？5、什么是车身的振动与共振？6、根据人体工程学的研究，最舒适的乘坐姿势时的体压分布应如何保证？7、汽车座椅设计应满足哪些要求？8、降低汽车行驶升力的措施有哪些？9、降低汽车行驶阻力的措施有哪些？10、提高汽车板壳零件刚度应采取哪些措施？参考答案：1、汽车的空气动力特性影响汽车的哪些性能答：汽车的空气动力特性直接影响汽车的动力性、经济性、操纵稳定性和舒适性。

2、通常采用哪些气动附加装置，可以使汽车的气动性能得到明显改善？答：（1）前部扰流器；（2）后扰流器；（3）导流罩；（4）隔离装置。

3、车体骨架杆件可分为哪三类？答：按功能所要求的，如门柱、窗柱、门槛、门框上横梁等；加强用的如大客车顶盖上的纵梁和底架周边的搁梁，在后悬架设置的横梁等；为安装附件而设置的非承载件。

4、车身分块原则是什么？答：①考虑钢板材料的尺寸规格②考虑拉延工艺性③对制造精度的影响④考虑易损件5、什么是车身的振动与共振？答：车身是一个多自由度的弹性系统，在外界力的激励下将产生变形，引起系统的振动。

当外界激振频率与系统固有频率接近，或成倍数关系时，将发生共振。

6、根据人体工程学的研究，最舒适的乘坐姿势时的体压分布应如何保证？答：（1）人体的大部分质量以较大的支撑面积、较小的单位压力合理地分布到坐垫和靠背上；（2）压力分布从小到大平滑地过渡，避免突然的变化。

7、汽车座椅设计应满足哪些要求？答：1）应有良好的静态特性，2）具有良好的动态特性，3）有足够的结构强度、刚度和寿命，并能在发生交通事故时尽量减少乘员的受伤程度，4）结构紧凑，外形与色彩应美观、大方，与车身内饰相协调，并尽可能减轻质量，降低成本，有良好的结构工艺性。

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。

§1-1 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。

2.整体承载式车身
图4-13 лEA3—677型整体承载式大客车车身及其底座结构
2.整体承载式车身
图4-14 轿车承载式车身上部 1—前围板 2—前轮挡泥板 3—前围内侧板 4—外围内侧板 5—前立柱 6—
门下边梁 7—中立柱 8—后翼子板 9—中立柱内板 10—后围下板 11—车门上框加强板 12—顶盖
(一)非承载式车身
图4-4 轿车车架 a) 周边式车架 b) X形车架 c)梯形车架
(一)非承载式车身
图4-5 丰田皇冠轿车的车架和车身结构 1—车身 2—车架
图4-6 货车驾驶室与车架结构
图4-7 车架的结构类型 a) 中型货车车架 b) 大型货车车架 c、d) 轻型货车车架
(二)半承载式车身
1.基础承载式车身
图4-11 承载式大客车车身类型 a) 基础承载式 b) 整体承载式
1.基础承载式车身
图4-12 瑞典Scania K112型大客车车身和车架 a) Scania K112型大客车车身 b) Scania K112型大客车车身底架
c) Scania K112型大客车车架 1—前段副车架 2—中段格框结构 3—后段副车架
2.整体承载式车身
图4-16 Volkswagen K70型轿车承载式车身
二、车身结构件的结构分析与设计
1)不能破坏造型设计，外露骨架要与外形曲线相吻合。 2)骨架的里板应考虑内护板的紧固。 3)用最佳的截面形状获得最大的截面系数。 4)要满足相邻部件的性能要求，如要适应门锁、铰链、限位器等 的安装和性能要求等。
框上横梁 19—顶盖纵梁 20—上边梁 21—侧窗上梁 22—顶盖横梁 23—侧围搁梁
一、车身承载类型的分析
(一)非承载式车身 (二)半承载式车身 (三)承载式车身 1.基础承载式车身 2.整体承载式车身

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。

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三、车身基本结构设计——地板设计
4）前地板的中央通道：设计时注意高度变化，Z向高度要根据传动轴在整车的布置 要求，一般在80-100mm之间，具体数值请根据具体车型给定。型面走向在有限的 空间里尽力放缓，与前围下板的搭界面一般采用圆弧型面搭界。 5）地板的漏液孔： 孔的布置主要在前地板上，是由于在整个的地板总成中前地板 最低，并且前面存在下前围板。
具体位置是：前座椅地脚加强梁前方和后方，左右对称，避免孔的位置高于四 周型面 。其数量根据地板型面确定，无具体要求。
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三、车身基本结构设计——顶盖总成
顶盖是车厢顶部的盖板。从设计角度来讲，重要的是它如何与前、后窗框及与 支柱交界点平顺过渡，以求得最好的视觉感和最小的空气阻力。当然，为了安 全车顶盖还应有一定的强度和刚度，一般在顶盖下增加一定数量的加强梁，顶 盖内层敷设绝热衬垫材料，以阻止外界温度的传导及减少振动时噪声的传递。 代号5700 车身顶盖系统顶盖外板顶盖前横梁总成顶盖后横梁总成顶盖加强梁总成天窗加 强件(带天窗)
非承载式（有车架） 一般货车、大客车、专用车和大部分高级轿车都装有独立的车架，车 身上的载荷主要由车架来承担，车身在一定程度上只承受由车架的弯 曲和扭转变形引起的载荷。 H3,H5为非承载式车身。
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二、车身分类
承载式（无车架） 承载式车身无车架，车身的刚度和强度通常由车身下部来予以保证，一般 部分高档车和目前主流的中低档轿车车身都属于承载式车身。例如，我公 司开发的部分车型。 C30,C50,H6,M4均为承载式车身。
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三、车身基本结构设计——地板设计
在现有的车型中，整个地板区域通常分成了三块，前地板、中地板、和后 地板。
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三、车身基本结构设计——地板设计

通过采用声学包覆材料和设计，可以有效地吸收和阻隔车内外的噪音，提高乘员的静谧性 体验。
振动隔离
车身应具备有效的振动隔离能力，以减少发动机、传动系统等振动源对乘员的干扰。通过 优化车身结构和采用适当的减震材料，可以降低振动对乘员的影响。
05 未来汽车车身的发展趋势
轻量化设计
总结词
随着环保意识的提高和节能减排的需求，轻量化设计已成为未来汽车 车身的重要发展趋势。
详细描述
通过采用新型材料（如高强度钢、铝合金、碳纤维复合材料等）和优 化车身结构，降低车身重量，从而提高燃油经济性和减少排放。
优点
提高燃油经济性、减少排放、提升车辆性能。
挑战
技术难度大、成本较高、生产工艺要求高。
智能化设计
01 总结词
随着智能化技术的不断发展， 未来汽车车身将更加智能化， 提高驾驶安全性和舒适性。
热系统来确保正常运行。车身的进风口和散热格栅设计对散热性能有重
要影响。
汽车车身的碰撞安全性
吸能与缓冲
汽车在发生碰撞时，车身应具备一定的吸能与缓冲能力， 以减少对乘员的冲击。通过合理设计车身结构和采用高强 度材料，可以提高碰撞安全性。
乘员保护
在碰撞事故中，车身应能够有效地保护乘员免受伤害。这 包括设计合理的安全气囊、安全带等被动安全装置，以及 优化车身结构以减少对乘员的挤压和撞击。
轻量化
降低车身重量，提高燃油经济 性。
工艺性
便于制造、维修和降低制造成 本。
安全性
满足碰撞法规要求，保证乘员 安全。
耐久性
保证车身在使用寿命内具有良 好的结构和外观保持能力。
经济性
在满足性能要求的前提下，尽 可能降低成本。
03 汽车车身设计

铜合金, 1.10%
Aluminium alloy
≥97%
• 金属材料Metal：66.9% • 液体材料Fluid：4.6%
Thermosetmaterial
热固性材料, 0.40%
Elastomer
弹性体, 5.80%
Foam
泡沫, 1.70%
不能分离的高分 子复合材料, 2.63%
Textiles-composite
延伸率A%：
材料在拉伸断裂后，总伸长 与原始标距长度的百分比
3 车身材料的功能特性 3.1 钢板材料基础知识
钢板材料常用的5项性能指标
抗拉强度Rm：
也叫强度极限，指材料在 拉断前承受最大应力值
应变硬化指数（n值）：
是金属薄板在塑性变形过 程中，形变强化能力的一 种度量，可用来估计单轴 拉伸试验中，试验开始缩 颈时的应变。
屈服强度Rp0.2：
指材料在拉伸过程中产生永 久变形(开始失效)时的强度
按用途分
用途 一般用 冲压用 深冲用 特深冲用 超深冲用
牌号 DC01 DC03 DC04 DC05 DC06
按表面处理分
分类项目 镀层种类 镀层重量
表面处理
类别 纯锌镀层GI 锌铁合金镀层GA 等厚、差厚
铬酸钝化 无铬钝化 无铬钝化+涂油 无铬耐指纹
自润滑 涂油
代号（宝钢） Z ZF
A/B C C5 CO5 N5 SL O
合成织物, 0.80%
• 非金属材料non-metallic ：28.5%
热塑性材料, Electronic component
12.60%
电子元器件,
Thermoplastics
0.30%
有机天然改型材 料, 1.30%

木桶原理：如果要增加这 个串联弹簧系统的整体刚 度，最有效的办法就是正 佳系统中刚度最小弹簧的 刚度。
四、车身刚度“方盒”模型
有效剪切刚度
a b
G τ γ
τ F at
γ δ b
(Gt)EFF


F δ

b a


S
b a

S为测量的刚度关系
第五章 车身结构力学性能分析计算
2. 减小侧围结构对乘员舱的侵入速度，特别是与乘员接 触时车门的速度，减轻对乘员的撞击力。
3. 碰撞过程中车门不能自动打开，相反地，要保证碰撞 后可以不使用工具打开至少一侧车门。
一、车身结构耐撞性能要求
尾碰抗撞性的具体设计要求包括： 1. 减小乘员舱变形量。 2. 减小碰撞中车身的减速度，减轻乘员颈部的鞭梢性 伤害。 3. 在碰撞中维持燃油箱的存放空间，减小对燃油箱、油 路的挤压。
车顶压溃一般发生在汽车滚翻工况。具体设计要求包括：


Gt ab

面1


Gt ab


面2


Gt ab


面3


Gt ab


面4


Gt ab


面5


Gt ab


面6
可将车身的扭转刚度看作由六个面板的扭转刚度串联而成的。
1 2wh
2
ab
所有面

(Gt
)
第i面
K T (2wh)2
1

ab

集成逆向工程系统
逆向工程系统主要由3 部分(或3 个子系统) 组成：产品实物
几何形状的数字化及数据处理子系统、模型重建子系统和产 品或模具制造子系统。
车身逆向工程
车身CAD 中逆向工程技术的应用，主要是对车身零部件曲
面的造型与车身实体零件模型的逆向重构，用于结构分析和 零件制造等。车身逆向工程的一般步骤为：
1) 前期准备：对产品进行剖析，确定产品结构的主要特征、合理的建模 顺序和设计的整体思路。 2) 数据获取：应用三坐标测量机对车身、车身零件或模型进行测量。在 车身逆向工程中，多采用非接触式的光学三坐标测量机，测得被测件的 点云数据，并存储为标准的文件格式。 3) 数据处理：包括噪声点的剔除、点云数据的精简、点云数据的车身坐 标定位等。 4) 曲面模型重构：这个过程一般分为点云的分块、基础曲面的构建、过 渡曲面的构建、曲面质量分析、表面模型的完善等。 5) 实体结构设计。 6) 零件实物模型的制作。
传统的车身开发流程
概念草图和外形效果图
胶带图
1:5车身布置图
车身侧视图
车身前后视图
雕塑1:5油泥模型
雕塑1:5油泥模型
1:5油泥模型
1:5木模型
油泥模型工具
制作1:1模型
1:1卡车模型
绘制主图板
绘制主图板是最关键的一环。为了确保尺寸
精度和稳定性,往往以1:1 的比例绘制在刻有 坐标网格线的铝板上，利用铝板不变形的特 性来保证主图板尺寸的稳定性，而铝板则固 定于一木制平台上。 主图板上不需要标注尺寸，但需要能反映出 车身上的主要轮廓线(包括一系列的截面曲线) 、各零件的装配关系和结构截面，有时还要 进行可动件(如车门、发动机盖等) 运动轨迹 的校核。
二、现代车身产品开发流程

汽车车身结构与设计复习题1.车身设计的特点是什么？车身设计是新车型开发的要紧内容。

车身造型设计是车身设计的要害环节。

人机工程学在车身设计中占有极重要的位置。

车身外形应重点表达空气动力学特征。

轻量化、平安性和高刚性是车身结构设计的主题。

新材料、新工艺的应用不断促进车身设计的开展。

市场要素是车身设计中选型的前提。

车身设计必须遵守有关标准和法规的要求。

2.现代汽车车身开展趋势要紧是什么？车身设计及制造的数字化虚拟造型技术(CAS)；计算机辅助设计(CAD)；计算机辅助分析(CAE)；计算机辅助制造(CAM)：流体分析CFD，车身静态刚度、强度和疲惫寿命分析，整车及零部件的模态分析，汽车平安性及碰撞分析，NHV(NoiseVibrationHarshness)分析，塑性成型模拟技术，虚拟现实技术；人机工程模拟技术。

新型工程材料的应用及车身的轻量化。

更趋向于人性化和空间的有效利用。

利用空气动力学理论，使整体外形最正确化采纳连续流畅、圆滑多变的曲曲折折面采纳平滑化设计车身结构的变更：取消中柱，前后车门改为对开；车内地板低平化；四轮尽量地布置在四个角。

丰富多彩的电动汽车车内操纵机构的简练和自动化大客车向轻量化和曲曲折折面圆滑方向开展将货车驾驶室和货箱的造型统一3.简述常用车身材料的特点和用途。

1.钢板冷冲压钢板等。

汽车车身制造的要紧材料，占总质量的50%。

要紧用于外覆盖件和结构件,厚度为。

车门、顶盖、底板等复盖件用薄钢板均是冷轧板，大梁、横粱、保险杆等均是热轧钢。

2.轻量化迭层钢板与具有同样刚度的单层钢板相比，质量只有57％。

隔热防振性能良好，要紧用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。

3.铝合金〕、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点。

新型奥迪A2型轿车，由于采纳了全铝车身骨架和外板结构。

全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件4.镁合金一种具有较高强度和刚度，具有良好铸造性能和减振性能的轻质合金材料。

毕业设计（论文）（说明书）题目：汽车车身结构与设计姓名：、、、、编号：、、、、、、、、、、技术学院年月日、、、、技术学院毕业设计（论文）任务书姓名、、、、专业汽车运用技术任务下达日期年月日设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目：汽车车身结构与设计A·编制设计B·设计专题（毕业论文）指导教师、、、、系（部）主任、、、、、年月日、、、、技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录机械工程系汽车运用技术专业，学生、、、、于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。

设计题目：汽车车身结构与设计专题（论文）题目：汽车车身结构与设计指导老师：、、、、答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生、、、、毕业设计（论文）成绩为。

答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，，，，，，、、、、技术学院毕业设计（论文）评语第页毕业设计（论文）及答辩评语：业设计说明书（论文）摘要随着中国加入世界贸易组织，中国的汽车工业开始融入全球的竞争之中，入世成为中国汽车工业的巨大推动力量，使它的发展进入了一个全新的时期同时，也将面临严峻的考验。

在如此激烈的市场竞争中，若想占有一席之地，就必须具有过硬的产品质量，先进的技术水平，才能不断地发展自己，巩固自己，才能适应新形式的需要，在发展中立于不败之地，因此，如何在设计阶段提高车身制造质量在当前就显得尤为重要。

本文就目前的汽车车身的发展现状，进行有关车身的探讨和研究，并从车身造型演变及发展现状，车身概述，车身外形的设计方法等方面对汽车车身进行了阐述和分析，并进行了相关的设计与构思。

以期达到对汽车车身更好的探讨和理解。

关键词：车身概述，发展现状，车身设计,功能设计论文类型：毕业设计ABSTRACTWith China's accession to the World Trade Organization, China's auto industry began to integrate into the global competition among the WTO to become a huge driving force for China's auto industry, it's development has entered a new period, but also will face a severe test . In such a fierce market competition, if you want a place to be with excellent product quality, advanced technology in order to continue to develop their own, to consolidate themselves in order to adapt to new forms of need, in an invincible position in the development of Therefore, how the body manufacturer in the design phase to improve the quality of the current is particularly important. In this paper, the development of the current status of the car body, and the relevant body of research and development from the evolution and status of body shape, body outlines, body shape design methods, are described on the car body and analysis, and the correlations The design and concept. To achieve a better body of the car and understanding.KEY WORDS:Body outlines, development status, body design, accessories design Dissertation Type:Graduation目录第1章绪论 (5)1.1 汽车造型的演变及发展现状 (5)1.1.1 马车型汽车 (5)1.1.2 箱型汽车 (6)1.1.3 甲壳虫型汽车 (6)1.1.4 船型汽车 (6)1.1.5 鱼型汽车 (6)1.1.6 楔形汽车 (7)第2章汽车车身概述 (9)第3章汽车车身外形设计方法综述 (12)3.1 传统手工设计方法简介 (12)3.2 现代车身设计方法简介 (13)第4章当代汽车车身设计浅析 (16)4.1 车身的内部设计 (16)4.2 车身的外部造型设计 (16)4.3 车身设计安全性很重要 (17)第5章车身设计流程与技术探索 (18)5.1 车身制造技术的发展 (18)5.2 白车身外观品质的研究方法 (19)5.2.1 外观公差的标定 (19)5.2.2 适用制造公差的程序 (21)5.3 容差分配理论 (21)5.3.1 概念 (21)5.3.2 理论基础 (22)5.3.3 容差分配的范围 (22)5.3.4 容差分配的计算方法 (23)5.3.5 容差分配的作用 (23)5.4 零件制造公差的设定 (23)5.4.1 宗旨 (23)毕业设计说明书（论文）5.4.2 适用范围 (23)5.5 移动公差的设定 (23)5.5.1 宗旨 (23)5.5.2 移动公差的含义 (24)5.5.3 适用范围 (24)5.5.4 决定移动公差(设定移动公差范围) (24)5.6 制造基准的定位方案研究 (24)5.6.1 制造基准的含义 (24)5.6.2 适用范围 (24)5.6.3 对制造基准的分析方法 (24)5.6.4 所需资料 (25)第6章轻型车身的功能设计 (26)第7章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)第1章绪论1.1汽车造型的演变及发展现状一部好的汽车特别是高档次的轿车给人们的第一印象即是它的外表汽车车身,因而其背后的汽车车身制造工程技术尤为重要。

汽车车身结构与设计复习思考题第一章车身概论1．现代汽车车身有何特点？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；0、车身的发展取决于科学技术水平和物质技术条件；30、与人们的生活、生产密切相关：舒适性；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。

2．为什么说汽车是技术密集型、资金密集型和劳动密集型产品？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。

3．车身对汽车性能有哪些影响？车身对整车性能的影响主要有以下几方面：1决定整车装载质量的大小——运输能力的高低2、决定整车的整备质量Go（自重）和造价3、影响整车的动力性和燃油经济性4、车身形状与汽车的气动阻力密切相关5、车身形状影响汽车高速行驶的稳定性6、影响客车的乘卧舒适性、操纵舒适性7、与行驶安全密切相关 8、与整车宜人性密切相关（除舒适性外）9、影响整车的通过能力4．汽车诞生120多年来轿车车身经历了什么样的发展历程？其设计技术的发展趋势主要体现在哪些方面？第一辆汽车计师全力以赴解决动力、传动装置和操纵机构,配上了当时最现代化的门、窗等→现代车身开始出现。

马车型汽车,车身由原来的敞开式改为封闭式，其舒适性、安全性都有很大提高。

箱型汽车，运用大型冲压件组成带门洞的全金属车身。

甲壳虫型汽车，接触点焊技术开始用于车身连接，从而改进了车身的连接方式→降低了劳动量，消除了以往薄板焊接变形现象。

（完整版）汽车车身结构与设计期末考试试题一、名词解释1、车身：供驾驶员操作，以及容纳乘客和货物的场所.2、白车身：已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。

3、概念设计：指从产品构思到确定产品设计指标（性能指标），总布置定型和造型的确定，并下达产品设计任务书为止这一阶段的设计工作 .4、H点：H点装置上躯干与大腿的铰接点。

5、硬点：对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点。

6、硬点尺寸：连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内部空间，以满足使用要求的空间尺寸。

7、眼椭圆：不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时，其眼睛位置的统计分布图形；左右各一，分别代表左右眼的分布图形。

8、驾驶员手伸及界面：指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面.9、迎角:汽车前、后形心的连线与水平线的夹角。

10、主动安全性:汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力。

11、被动安全性：汽车所具有的在交通事故发生时保护乘员免受伤害的能力。

12、静态密封：车身结构的各连接部分，设计要求对其间的间隙进行密封，而且在使用过程中这种密封关系是固定不动的。

13、动态密封：对车身上的门、窗、孔盖等活动部位之间的配合间隙进行密封，称为动态密封. 14、百分位：将抽取的样本实测尺寸值由小到大排列于数轴上，再将这一尺寸段均分成100份, 则将第n份点上的数值作为该百分位数。

二、简答1、简述车身结构的发展过程。

没有车身——马车上安装挡风玻璃—-木头框架+篷布——（封闭式的）框架（木头或钢）+木板——（封闭式的）框架（木头或钢）+薄钢板——全钢车身——安全车身。

（完整版）汽车车身结构与设计期末考试试题2、车身外形在马车之后，经过了那几种形状的演变？各有何特点?①厢型：马车外形的发展②甲虫型：体现空气动力学原理的流线型车身③船型：以人为本，考虑驾乘舒适性④鱼型：集流线型和船型优点于一身⑤楔型：快速、稳定、舒适。

第三章 车身总体设计
第一节 车身总体布置
一、车身总布置
车身总布置设计是对车身内外形、发动机舱、行 李舱、前后围、地板、车窗、内饰总成和部件 （仪表板、座椅和操纵机构等），以及备胎、燃 油箱和排气系统等，在满足整车布置和造型要求 下进行尺寸控制和布局的过程。
车身总布置图
车身坐标系
车身坐标系按QC/T 490-2013《汽车车身制图》中 的规定：
车身设计中一般采用5 %、50 %和95 %三种百分位的 人体尺寸,分别代表矮小身材、平均身材和高大身材的 人体尺寸。车身设计中，常把第95 %百分位的值作为 设计上限，把第5 %的值作为下限。这样的设计结果可 满足90 %的使用对象。
SAE J826 人体设计样板
早期的车身布置 使用的人体模型 是人体设计样板， 常用塑料板材等 按1:1、1:5、 1:10等常用制图 比例制成，用于 辅助制图、乘员 乘坐空间的布置 和测量、校核空 间尺寸等。
Euro NCAP根据包络线距离（Wrap Around Distance，WAD）把发动机盖进 行了碰撞区域的划分。所谓包络线距离，是指从地面开始计算，围绕汽车前端沿 发动机罩向后，所得的包络线的距离。
概念：驾驶人手伸及界面是指驾驶人以正常姿势入座、身系安全 带、右脚踩在加速踏板上以及一手握住转向盘时，另一手所能伸 及的最大空间界面。
通用布置因子：G 因子，反映乘坐环境布置的代数式：
HR 基准面：用于定位驾驶人手伸及界面的平面。它平行于汽车 坐标系YZ 平面，位于AHP 后方，到AHP 的距离为： d =786 -99G
每张表格对应着一定范围的G 因子值、确定的驾 驶人男女比例和安全带形式。
驾驶人手伸及界面数据表格
驾驶人手伸及界面在车内的定位

3、汽车行驶时受到的气动力和力矩
3.2 气动力矩
气动力的三个分力转化到汽车的质心上，则气动力矩如下： 纵倾力矩又称附仰力矩(使汽车抬头为正)Ｍy
M y Fx Zc Fz X c pq S (Cd Zc Cz X c ) pq SLCMy
横摆力矩（使汽车右偏为正）Ｍz
M yz Fy X c pq SLCMz
6、汽车的空气动力稳定性
• 汽车运动时因自然风、转弯、让车、超车等原因会使汽 车受到侧向力的作用；
• 汽车的侧向力产生横摆力矩和侧倾力矩，严重时会使汽 车因稳定性恶化而造成事故。
• 汽车的行驶稳定性主要表现为横摆运动的稳定性。
6.1汽车风压中心位置
汽车风压中心的位置对稳定性的影响较大
• 当风压中心靠近前轴时，容易失稳：横摆力矩使汽车绕Z轴顺时针转 动，即顺侧向风转动进而增强侧向力的作用；
典型轿车发动机室内部的流谱
4.1空气阻力与最大车速的关系
• 在水平路面上作匀速行驶的汽车，牵引力与滚动阻力及空气阻力相
平衡，即：
Ft
(G Fz )
f

1 2

CD



v2

S
•
最大车速为： vmax
Ft max G f
1 2



S
(CD
Cz

f
)
当Ftmax和G一定时，减小空气阻力系数CD、提高升力系数Cz可使最大 车速提高。但是提高Cz会降低牵引力，且会影响汽车的操纵稳定性，因 此降低CD值是关键。
7、汽车周围的流谱
7.1汽车前部的流谱
• 主要影响因素：
– 发动机罩和风窗玻璃间夹角γ ：夹角越大，风窗玻璃上的附着点 R越靠上，发动机罩上的分离点S越则靠前。

d)前置前驱动 e)后置后驱动
四、轮罩外型尺寸的确定和踏板的布置
为了绘制前轮表面，应先确定车轮跳动 到极限位置和最大转向角时所占有的空 间。
由于车轮转向时并不占用轮罩中部，为了充分利用空间，可以将其做成嵌入轮罩内的凹部，腾出来的 这一部分空间就可以用来布置离合器踏板或安放坐垫的最宽部分，这样就容许座椅降低或前移。
汽车车身结构与设计
3-1 轿车的总体布置设计
一、轿车车身总布置原则
1) 乘坐舒适性、操纵轻便性、温度调节性、视野性、安全性等方面的要求。 2）整车的经济性和行驶稳定性空气动力性要求。 3)对底盘各总成、发动机及电气设备的良好的接近方便性，维修保养方便性。 4)在满足性能要求的前提下，尽减轻车身质量，并具有良好的冲压焊接、装配及涂装工艺性。 5)按照汽车的级别、用途及法规选择各种车身附件，同时确定必装件与选装件。 6)尽量扩大车内空间，尤其是要尽量增大宽度方向的尺寸。 7) 确保良好的密封、通风换气、隔音、隔热及防振等性能。 8）必须满足国际、国内有关的各种法规和标准要求。 9）充分考虑车型的系列化、通用化。
前置前驱（FF）
采用了前置前驱驱动型式的整车具有如下缺点： 1.启动、加速或爬坡时，前轮负荷减少，导致牵引力下降； 2.前桥既是转向桥，又是驱动桥，结构及工艺复杂，制造成本高、维修保养困难。 3.前桥负荷较后轴重，并且前轮又是转向轮，故前轮工作条件恶劣，轮胎寿命短。
中置后驱（MR） 是大多数运动型轿车和方程式赛车所采用的型式。此外，某些大、中型客车也采用该型式
全轮驱动（nWD）
采用了全轮驱动驱动型式的整车的主要优点是良好的驾驶操控性和行驶性，缺点是比较废油，经济性 不好
二、动力总成的布置
动力总成包括发动机、离合器与变速器或发动机与液力变扭器。