仪表板本体

一阶电路暂态过程的实训一、实训目的1、研究RC 一阶电路的零输入响应、零状态响应的规律和特点；2、学习一阶电路时间常数的测量方法，了解电路参数对时间常数的影响；二、原理说明RC 一阶电路的零状态响应RC 一阶电路如图1所示，开关S 在‘1’的位置，U c =0，处于零状态（零状态是指电容上没有充电，没有储存电能；即U c =0），当开关S 合向‘2’的位置时，电源通过R 向电容C 充电，u c （t ）称为零状态响应。

由一阶电路暂态过程三要素法有：tτf t f f f -+⎡⎤=∞+-∞⎣⎦()()(0)()e （4-1）已知u C +(0) = 0，u C （∞）=U S ，于是有t t ττu t U U U --=-=-S S S c ()e(1e ) （4-2）式中τ =RC图4-1 电容充放电电路 根据一阶电路暂态过程的三要素法，可得式(4-2）所示的暂态过程的数学表达式。

由式（4-2）可得图2。

图2为电容器充电时，电容电压u C 的暂态过程曲线。

由图可见，时间常数τ的物理含义：①若按初始的斜率上升，其到达稳态值的时间为τ，②若按指数规律上升， 经过τ秒，它达到稳态值的63.2%；经过5τ， 它到达稳态值的99.3%，因此一般可认为过渡过程时间为5τ。

2、RC 一阶电路的零输入响应在图4-2中，开关S 在‘2’的位置，待电路稳定后，再合向‘1’的位置时，电容C 通过R 放电，u C （t ）称为零输入响应（此时输入的信号电压U S =0）。

由物理过程可知，此时U C （0+）= U S ， U C （∞）= 0，代入(4-1)有tτU t U -=C S ()e （4-3）式中τ =RC由式(4-3)可知，它是一条按指数规律衰减的电压曲线。

由图4-3可见，若按初始斜率放电，经τ秒后，电即放完。

若按指数规律放电，则经5τ后，电压仅为0.7%U S图4-3 电容器放电时电压u c 暂态过程3、测量RC 一阶电路时间常数τ图4-1电路的上述暂态过程很难观察，为了用普通示波器观察到电路的暂态过程，需采用如图4-4所示，周期性方波u s 作为电路的激励信号，方波信号的周期为T ，只要满足2T ≥5τ，便可在示波器的荧S21+-U SR C+-图35-1 电容充放电电路u c u cU S0.632U 图35-2 电容器充电时电压u c 的暂态过程U u S u c U 0.368U S图4-2 电容器充电时电压 u c 的暂态过程光屏上形成稳定的响应波形。

仪表板本体设计流程规范编制校对审核版本日期目录1仪表板简介 (2)1.1 简介 (2)1.2 仪表板的分类 (2)1.3 仪表板加工工艺 (3)1.4 仪表板组成 (7)2仪表板设计要求 (8)2.1仪表板设计基本要求 (8)2.2仪表板具备特点 (8)3仪表板设计流程简介 (9)4仪表板设计 (9)4.1 标杆车分析 (9)4.2 总布置定义 (11)4.3 效果图阶段 (12)4.3.1输入条件 (12)4.3.2造型输出文件 (13)4.3.3初版间隙面差表 (13)4.3.4效果图可行性分析 (15)4.3.5 CAS面可行性分析 (15)4.4 断面设计 (16)4.5 油泥模型阶段 (18)4.6 方案设计阶段 (19)4.6.1仪表板本体类型 (19)4.6.2仪表板基本参数定义 (20)4.6.3周边边界 (21)4.6.4仪表板固定点布置 (22)4.6.5仪表板定位点布置 (23)4.6.6仪表板出风口布置 (24)4.6.7仪表板前除霜风口位置布置 (27)4.6.8侧除霜风口布置 (28)4.7 型面阶段 (30)4.8 结构设计阶段 (31)4.9 工艺分析阶段 (32)5CAE强度和刚度模态分析 (33)5.1仪表板强度分析 (33)5.2仪表板系统刚度模态分析 (34)6装车验证 (35)7工程图纸设计 (36)8数据和文件发布 (36)9后期跟踪反馈 (37)10总成试验要求 (37)11引用标准 (43)12结束语 (44)1仪表板简介1.1简介仪表板简称IP（Instrument Panel），是汽车内饰的重要组成部分。

仪表板是全车的控制与显示的集中部位，怎样才能满足驾驶员对仪表的可视性以及对各种操作部件的操作方便性是仪表板的设计重点。

由于具有得天独厚的空间位置，使得仪表板成为诸多操作功能的载体：驾驶者不仅可通过仪表板了解车辆的基本行驶状态，而且可对风口、音响、空调和灯光等进行控制，从而在确保安全的同时，享受到更多的驾乘乐趣。

零件爆炸图Explore View左下杂物盒总成左下杂物盒本体左下杂物盒拉手弹簧油箱开启扣手总成油箱盖开启拉手弹簧轴销拉手支架左下护板总成左下护板塑料卡扣组合仪表罩堵盖总成组合仪表罩堵盖弹簧夹子止动卡片(3个) 仪表板总成转向管柱防尘垫转向管柱防尘压条U-NUT(12 pcs)(Mounting to IP LWR)U-NU T右端盖板本体左端盖板本体U-NUT弹簧夹子弹簧夹子中央饰板总成手套箱总成左下护板总成右侧衬套左侧衬套空气阻尼螺钉螺钉 左侧出风口总成油箱开启扣手总成左下杂物盒总成缓冲垫缓冲垫 缓冲垫右侧出风口总成仪表板下本体U-NUT螺钉油箱盖开启手柄安装支架组合仪表罩 堵盖总成中下储物盒吹面风管总成左侧除霜风道总成右侧除霜风道总成中央后除霜风道中央前除霜风道 螺钉（8个） To IP SUB ASM螺钉（2个） To IP SUB ASM螺钉（2个） To IP SUB ASM泡棉条防滴水棉毡 防滴水棉毡手套箱总成手套箱门外板手套箱拉手总成手套箱锁机构手套箱门内板 开门止位块 止位橡胶圈开门止位块止位橡胶圈螺钉(2个) 螺钉(2个)中央饰板总成中右出风口总成中右出风口总成弹簧夹子（9个）中央饰板螺钉（31 pcs ） （IP UPR vs IP LWR ）仪表板上本体总成前风挡)海绵条铆钉（4个）主吹面风道主吹面风道右件主吹面风道左件吹面风管总成 仪表板上体总成仪表板上本体U-NUT （11 pcs ） Mounting to IP UPRPAB Chute除雾格栅右件总成除雾格栅左件总成堵盖 支架(高配)加强板。

仪表板简称I/P（Instrument panel）,是汽车内饰的重要组成部分。

一、造型仪表板是全车控制与现实的集中部位，仪表板的造型重点是对驾驶员操作区域的设计。

现代轿车设计中，绝大多数的操纵开关都是供驾驶员专用的，所以，仪表板造型首先以驾驶员为之对仪表的可视性和对各种操作件的操作方便性为依据。

在视觉效果上，仪表板位于市内视觉集中的部位，其形体队成员也有很强的视觉吸引力，应强调其造型的表现效果。

1.仪表板的布置在不至仪表板是要根据相关标准来选用和确定所有仪表、显示器和主要操纵控制间的位置，此外还要从结构空间进行人机工程验证，其中包括视野性、手、脚活动范围、肘部空间、手伸及界面、按钮区布局等诸多方面。

同时，在形体设计时，还要注意仪表板面的反光效果，既要提高仪表的可见度，又要通过表罩的漫反射方法减少炫光，还要防止仪表板上的高光点在风窗玻璃的内表面形成反射影像，以免干扰驾驶员的视觉。

必须对仪表板的表面进行消光或亚光处理，已获得舒适安全的驾驶感觉。

仪表板上安装的仪表和各种器件大都来自不同的厂商，涉及时要保证个不同厂商器件的颜色、质感、纹理的统一，还要注意仪表表面、指针、屏显、数字、警示灯、刻度盘等的形体、颜色及灯光效果的统一，这些在方案设计初期都要处理妥当，为后期的细化和局部设计做好准备。

2.仪表板的造型分类仪表板的器件按其功能一般划分为驾驶操控区、乘用功能区、保安区等几个部分。

A区：驾驶员和副驾驶员共用的区域B区：驾驶员座位操作区C区：唯有驾驶员操作区D区;A、B、C区以外的区域现代汽车的仪表板造型概念以趋于多元化，通过不同的仪表指示区、中置控制区、按键功能区的划分和形体的连接可以组合成多种形式。

按照仪表板的大的体面关系和结构分块形式基本可以分为以下几种类型：（1）仪表板上下分块式在仪表板的上下方向中部有一条水平贯穿分割线，通过分割线把表台分成上下两个部分，分割线可以使上下两部分的结构分缝线，也可由贯穿的独立条形形体构成，主仪表显示区一般划分在分块上部，中置控制区布局在分块的下部并向后延伸形成副仪表板区。

汽车仪表板及其制造工艺仪表板因其得天独厚的空间位置，使越来越多的操作功能分布于其中，除反映车辆行驶基本状态的仪表外，对风口、音响、空调、灯光等的控制也给予行车以更多的安全和驾驶乐趣。

因此，在汽车中，仪表板是非常独特的集安全性、功能性、舒适性与装饰性于一身的部件。

首先，它需要有一定的刚性以支撑其所附的零件在高速和振动的状态下保证正常工作；同时又需要有较好的吸能性使其在发生意外时减少外力对正、副驾驶员的冲击。

随着人们对车的理解越来越超出其功能本身，对伸手可及、举目必望的仪表板，其手感、皮纹、色泽、色调也逐渐成为评判整车层级的重要标准之一。

仪表板的组成仪表板通常包含的零件有：仪表板本体（壳体）、仪表、空调控制系统、风道/风管、出风口、操作面板、开关、音响控制系统、除霜器、除雾器、手套箱、左盖板、饰板等零件。

大部分仪表板还包含有：储物盒、驾驶员侧手套箱、扬声器等饰件和时钟、金属加强件、烟灰盒、点烟器、杯托等功能性零件；部分中高档汽车设计有卫星导航系统、手机对讲系统、温度传感系统等高端产品。

(如附图一)仪表板的分类按照安全性来分，仪表板可分为无气囊仪表板和附气囊仪表板（针对副驾驶）。

目前国内只有少数中高档次的轿车配备气囊仪表板，随着人们对安全性的重视，客户对附气囊仪表板需求加大，主机厂也将此作为买点之一。

而气囊打开在保护乘客的同时，也可能伤害乘客，尤其是儿童。

因此，国际上部分新车型的仪表板气囊已开始加装开关。

为气囊的正常开启，在气囊上方多设计有气囊盖板，在其打开时释放气囊。

但其与仪表板匹配处存在可视装接线，影响整车美观。

为此，近年越来越多车型的仪表板被设计为无缝气囊仪表板。

既能保证气囊正常开启，又无可视装接线。

按照舒适性来分，仪表板可分为硬塑仪表板、吸塑仪表板和半硬泡软质仪表板（其剖面如图二）。

仪表板本体为注塑工艺制成的仪表板为硬塑仪表板，因其工艺简单、投资低等优势而被广泛应用，尤其是中低档车。

其中有局部或全部涂装饰漆或软触漆，以改善外观、增加色调或提高质感。

汽车仪表板设计方法仪表板是汽车内饰中结构最为复杂, 零部件数量最多的总成零件。

仪表板的外观质量和风格决定了客户对整车内饰的评价，它包括了许多功能性的零件, 如组合仪表、音响娱乐系统、各种电器开关、空调控制器等等零件，同时在仪表板设计上还涉及到许多安全法规的要求，如驾驶员可视区域的要求、头部撞击的要求、膝部撞击的要求等。

所以仪表板的设计有着较高的设计难度。

1、仪表板零件简介仪表板总成是汽车座舱系统（COCKPIT）的重要组成部分，它包含的零部件种类和数量要看座舱系统的具体结构和对它如何划分, 一般而言，仪表板总成由以下几部分组成:1.仪表板本体，它是座舱系统的载体和框架. 从触感上可分为硬塑仪表板和软化仪表板. 硬塑仪表板一般用于低价的家庭用车，如CORSA 仪表板和秦川仪表板。

为了提高仪表板的外观质量（大型注塑件上易产生注塑缺陷）和触感，常常在仪表板的表面喷涂软触漆。

另一类是软化的仪表板，可以通过发泡材料在表皮和骨架之间发泡，或是将带有泡沫背基的表皮复合到仪表板骨架上来达到软化的效果。

第一种方式可以制造形状复杂的仪表板，外观和触感较好，但模具、设备的投入较大；第二种方式只适应于较平坦的仪表板, 泡沫的背基一般为3－4 毫米, 但工艺简单，投入较少.2.各种电器仪表、开关及音响娱乐系统。

这些都是一些功能性的零件，如组合仪表、车灯开关、收音机、保险盒、继电器盒等3.通风系统，主要由空调机、空调控制器、各种风道和出风口组成，提供汽车除霜除雾功能及车内环境温度控制。

4.副驾驶侧安全气囊, 它是现代汽车必备的安全设备，通常气囊系统由气体发生器、气袋、安装金属框架、气囊导向框架和气囊盖板组成。

现流行没有气囊盖板的气囊，它是用激光切割仪表板的背面，POLO 和AUDI A6 的仪表板就是无缝气囊.5.手套箱和各种储物盒6.各种各样的装饰面板7.金属加强粱, 加强粱承受了座舱系统各个零件的载荷,包括气囊发射的动载荷及转向管柱、方向盘、收音机、组合仪表、手套箱等的静载荷. 所以COCKPIT 都有强大的加强粱。

汽车仪表板的基本类型汽车仪表板的结构和用材多种多样，但基本上可以分为硬质和软饰仪表板两大类。

硬质仪表板一般是由塑胶材料整体注塑而成。

这种仪表板结构简单、成本低，本体部分为同一种材料构成，多用于载重汽车及客车，一般不需要表皮材料。

硬质仪表板软质仪表板由表层、缓冲层和骨架三部分构成使用多种材料构成，外表面全部或者上部经过软化处理，触感舒适。

常用材料有 PU 、 PP 、 ABS/PVC 合金等，多用于轿车。

软质仪表板此外，还有钢板冲压成型再焊接，涂装制造的钢质仪表板；钢质仪表板外层包覆人造革后制成的半软化仪表汽车仪表板的结构和用材多种多样，但基本上可以分为硬质和软饰仪表板两大类。

硬质仪表板一般是由塑胶材料整体注塑而成。

这种仪表板结构简单、成本低，本体部分为同一种材料构成，多用于载重汽车及客车，一般不需要表皮材料。

硬质仪表板软质仪表板由表层、缓冲层和骨架三部分构成使用多种材料构成，外表面全部或者上部经过软化处理，触感舒适。

常用材料有PU、PP、ABS/PVC合金等，多用于轿车。

软质仪表板此外，还有钢板冲压成型再焊接，涂装制造的钢质仪表板；钢质仪表板外层包覆人造革后制成的半软化仪表板；木质仪表板等。

汽车仪表板所扮演的重要角色仪表板是汽车操纵显示的集中部分，其上部有各种仪表及操纵开关，是汽车操纵中心。

设计上较好的仪表板是驾驶员能感到方便舒适，反之还可能影响驾驶员和乘员的安全，仪表板设计已成为汽车车身设计的一个重要组成部分。

仪表板作为汽车内部可以看得到的最大，最复杂的零件之一，一直是新设计方法和新材料的首选目标。

同汽车一样，仪表板也因安全特性、美学要求、附加功能及其他发展趋势的综合要求而不断创新。

最近，由于碰撞保护要求更为严格，仪表板上也采取了增强的结构。

目前，在许多情况下，仪表板的基础结构已仪表板是汽车操纵显示的集中部分，其上部有各种仪表及操纵开关，是汽车操纵中心。

设计上较好的仪表板是驾驶员能感到方便舒适，反之还可能影响驾驶员和乘员的安全，仪表板设计已成为汽车身设计的一个重要组成部分。