汽车车身设计复习

第一章1.汽车车身的主要功用：(1)为驾驶员提供良好的操作条件和舒适的工作场所；(2)为成员提供舒适的乘坐条件；(3)保证货物完好无损且装卸方便；(4)保证行车安全和减轻事故后果；(5)合理的外部形状，可以提高汽车动力性、燃油经济性和行驶稳定性，改善发动机冷却条件和驾驶室内的通风；2.汽车车身设计的特点：(1)汽车车身设计涉及面广，远超出一般机械产品的范围，因此车身设计人员需要有坚实的理论基础和丰富的实践知识；(2)汽车车身设计方法有别于汽车上其他总成；(3)车身的结构设计有独特的要求3.车身结构分类车体（不可拆卸的车身部分）闭合件（可以拆卸的车身部分）覆盖件（内外）零件大小结构件4.非承载式车身特点：1.装有单独的车架；2.车身通过橡胶垫或弹簧安装在车架上（柔性连接）；3.载荷主要由车架来承担，车身结构不承担载荷。

但是，实际上由于车架并非绝对的刚体，车身在一定程度上还会承受由车架弯曲和扭转所引起的载荷。

5 . P76 图4-1 汽车车身零部件名称（看图）前后：两围板，两保险杆，两翼子板上部：三盖板中部：三立柱四周：四车门其他：地板，门槛5.现代车身技术发展趋势：节能、环保、安全采用新方法、新材料、新工艺第二章汽车车身设计程序1.传统的车身设计方法：传统的车身设计遵循着顺序，一环紧扣一环现代的车身设计方法：并行、协同面向全生命周期的设计模式2.车身设计三维坐标系X向：以前轴中心为零点，向前为负，向后为正Y向：以车身对称面为零点，向左为正，向右为负Z向：以地板下平面为零点，向上为正，向下为负尺寸标注：以距离最近的坐标线为基准3.几种车身辅助设计方法：计算机辅助车身设计、数字化车身设计、虚拟现实技术、逆向工程设计第三章汽车车身总布置设计1.车身总布置设计中应考虑的性能要求：(1)乘坐舒适性①居住性②振动舒适性③空气调节(2)车身的密封、隔热和隔声性能主动安全性：能减少交通事故发生可能性的各个方面，如舒适性、操纵性、(3)安全性灯光规定等被动安全性：设法尽量减轻乘员在事故发生时和发生后所受到的伤害，如驾驶室内部软化，设计安全带(4)视野性(5)上下车方便性上下车的方便性与门上梁的高度、门槛高度、车门开口与座椅和前后轮罩的相对位置以及门立柱的布置有关(6)操作方便性2.车身总布置是在整车总布置的基础上进行的3.P139页轿车外轮廓尺寸的标注（看图题）4.动力传动系统的布置动力总成位置的表示：（考虑接近性和维修性）①缸体前端面与曲轴中心线的交点k②曲轴中心线与水平线的夹角α（α角可以减少万向传动轴的夹角）5.地板平面位置车架或地板总成的形式取决于纵梁沿宽度方向的布置地板高度取决于离地间隙以及纵梁和横梁的截面高度，也取决于纵梁上平面和地板之间的间隙降低地板平面可采取的措施①U形布置万向传动装置（前高、中低、后高）②纵梁后端向上弯（X形车架、周边式车架）③驱动桥采用准双曲面齿轮④采用前置前驱或后置发动机的布置6.蓄电池、油箱、备胎的布置：蓄电池接近发动机（起动机）油箱的位置（考虑碰撞后的安全性，较多的置于后轴前，后座下）备胎位置（要便于取放，应固定牢固，否则碰撞后伤人）7.进风口在正压区域，出风口在负压区域8.车门立柱的布置（考虑美观、A柱视野性、上下车便利性）立柱除了支撑作用，也起到门框的作用第四章人机工程学1.人机工程学中的一些基本知识①百分位数在对足够数量的各种身材的人体各部分尺寸进行测量和统计及综合分析后，在整理数据时，把某一项目作为横坐标，而各种身材的人数作为纵坐标，统计结果符合正态分布，百分位用来表示排队的结果②H点和R点 H点是人体身躯与大腿的铰接点 R点是将座椅调至最后、最低位置时的胯点③眼椭圆眼椭圆是用来描述驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅上时，眼睛在车身坐标的活动范围④鞋、踏板参考点HOS：H点装置鞋跟端点，侧向位置在鞋底中心线处BOS：H点装置鞋上一点，与脚踵（HOS）相距200mm，侧向位置在鞋底中心处AHP：H点装置脚踵（HOS）与地板平面交点D点：臀部与座椅接触点⑤硬点和硬点尺寸硬点是对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点硬点尺寸是指连接硬点之间、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车身布置实质上是确定车身各部分硬点之间的尺寸关系，这些尺寸关系必须满足汽车的各项要求。

2.驾驶员H点布置：（论述题）①确定平均设计H点，选定具有50th百分位下肢的人体设计模板，设置肢体姿态，画出D点高度线，沿线前推至鞋底接触踏板。

（铰接踏板以踵点碰到为止）②通过分析和经验（对标）确定最前，最后设计H点相对于平均H点的前后调节量。

③根据5th百分位女子和95th百分位男子人体模板进行定位和舒适性检查。

④根据最前、最后和平均设计H点确定H点的调节轨迹。

3.后排乘客的H点布置①将前排座椅定于最后、最低位置，并选定合适的人体模块②根据乘坐时的D点高度画出D点高度线③在保持踵关节不大于130°的条件下，将人体模块板鞋沿地板线前移，直至鞋或小腿与前排座椅接触。

4.驾驶员视野设计驾驶员视野是指驾驶员处于正常驾驶位置，并且当其眼睛和头部在正常活动范围内时，能直接或借助于辅助设备看到的范围。

直接视野：驾驶员直接看到的范围驾驶员视野间接视野：驾驶员借助后视镜等辅助设备看到的范围视野障碍：阻碍驾驶员视线的物体盲区：被视野障碍挡住而驾驶员看不见的区域单眼盲区：左眼或右眼单独观察时，由于视野障碍的阻挡而看不见的区域双眼盲区：由于视野障碍而双眼都看不见的区域5.眼点的选取原则：以眼椭圆为根据，选取眼椭圆轮廓上，视野性能最差的眼点6.A立柱盲区校核①确定头部转动点P和眼点②按照头部转动角为零时找到两个眼点坐标③在眼点高度上绘制A立柱断面，当眼点转到极限角时，计算最小头部水平转角④计算A立柱双目障碍角7.驾驶员手伸及界面：驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上，一手握住方向盘时，另一手所能伸及的最大空间界面8.坐椅坐垫设计原则①将坐垫的设计频率避开人体对振动最敏感的4~8Hz区域②避免与车身固有频率1.2~2Hz重合③正确选择弹性元件的材料第五章空气动力学1.分析流体的三个假设：①定常②不可压缩③有粘性（附面层）2.流体三个性质：①连续性②伯努利方程③气体分离1.压差阻力正面的气流和后部的涡流引起的汽车前后前后之间的压力差2.干扰阻力汽车表面凸起的零件引起气流干扰而产生的阻力3.空气阻力 3.诱导阻力升力的水平分力4.内部阻力空气流过冷却系统和车身通风系统所引起的5.摩擦阻力由于边界层内空气的粘滞性而形成空气与车身表面以及各层空气之间的摩擦力4. 同一车型的两厢车和三厢车，哪个风阻系数更低？三厢车风阻系数低，因为低压区小，而且分离点靠后5.中线、弦线、迎角的概念中线：汽车各个横截面形心的连线弦线：中线的最前端和最后端的连线迎角：弦与汽车行驶方向的夹角6.气压中心气动力作用在汽车上的作用点称为气压中心，气压中心越靠后，汽车空气动力稳定性越好7.提高汽车空气动力性能的措施①关注车身头部造型，使头部尽量低矮②注意车身表面各部分交接的过渡③精心设计前风窗A柱及流水槽④注意前风窗与水平面的夹角⑤注意车长的纵向形状⑥注意沿汽车纵向的最大横截面的设计⑦汽车底部的形状设计⑧选择合适的进风口和出风口⑨安装各种扰流板⑩轿车地板形状11注意车身的后部形状第六章碰撞安全性设计1.汽车的碰撞形式分为正面碰撞、侧面碰撞、后面碰撞和翻滚2.乘员伤害的原因：乘员舱外部结构的侵入或乘员舱的变形，导致乘员生存空间的丧失，使乘员收到挤压或撞击3.正面碰撞的设计要求①确保乘员生存空间，减少乘员舱变形和对乘员舱的侵入②减少车身减速度③碰撞过程中车门不能打开，碰撞后可以不使用工具打开车门4.侧面碰撞的设计要求①减少侧围结构对乘员舱的侵入量，防止侵入量过大时对乘员的挤压伤害②减少侧围结构对乘员舱的侵入速度，特别是与乘员接触时的车门速度，减轻对乘员的撞击力③碰撞过程中车门不能打开，碰撞后可以不使用工具打开车门5.碰撞时的车身安全性设计结合P121 图4-71将车身前部结构划分为三个区1.低俗碰撞和行人保护区2.相容吸能区常常布置在刚硬的结构之前3.乘员舱保护区6.车身碰撞的缓冲设计和吸能措施①采用吸能保险杠系统②汽车头部采用“软”设计结构③采用合适厚度和横截面的薄壁金属制造吸能区构件④在吸能区对薄壁构件采用“预变形技术”⑤设计薄壁构件和实施焊接工艺时，应采用合理的焊接形式7.汽车轻量化的途径①整车造型与总布置②汽车造型与车身轻量化③缩小整车尺寸而使车身轻量化④车身板件合理分块，尽可能设计成大型冲压件⑤选择合适的轻质材料制造车身⑥采用先进的设计方法第七章汽车车身主要总成与附件设计1.白车身定义完成焊接但尚未涂装之前的车身2.车身结构的分块趋势是零件大型化，结构整体化3.板壳零件提高刚度的方法①利用材料的冷作硬化来提高刚度②利用局部加强肋来提高刚度③利用折边来提高刚度4.焊接形式：双面点焊、单面双点焊、凸焊、缝焊。

设计时应使焊点承受剪切力5.汽车车身的防腐蚀措施①在闭口截面和凹洼处设置排水孔，使车身结构避免水、污泥的积存②去掉顶盖周围的流水槽，防止顶盖端部腐蚀③尽量减少凹凸表面，特别要消除凹部，并在最低处设置流水孔④对车身进行防腐处理⑤对闭口截面的车身构件采用完全密封或送入干燥空气⑥使用密封胶防锈6.车门分类：整体式、有框架式、无框架式7.车门铰链的布置原则：尽量增大车门上、下两个铰链间的距离8.货车驾驶室的悬置三点悬置形式：三点悬置形式为前面两点，后面一点，前面两点一般分开布置在靠近前门支柱的附近四点悬置形式：三点悬置形式为前面两点，后面两点，前面两点也是分开布置在靠近前门支柱的附近9.轿车车身悬置悬置数目多，合理布置数量保证力直接传递到车架均匀对称布置10.驾驶室悬置设计应注意的问题①应使悬置结构垂直方向较软，以便吸收振动，缓和并减少车架的变形；而在纵向和横向应较硬，以防驾驶室水平窜动。

②采用四点悬置时，应注意调整各点高度，使四点同时接触；不能同时接触时，利用垫片调整③驾驶室悬置结构选用橡胶件作为弹性元件时，应选择强度高，耐久性好、防振性能好的橡胶材料④车身悬置点的板料必须是双层的，以防止汽车在长期使用中开裂⑤驾驶室的前悬置点与底架的侧梁和前支柱、后悬置点与底架的后横梁及后支柱等接连应牢固，并有足够的强度和刚度，以便传递载荷⑥对于可翻转驾驶室前固定点的两个铰链位置，必须与操纵机构协调，以便使这些操纵机构随驾驶室一同翻转，而后支点应可靠的锁止机构第八章车身的疲劳破坏1.疲劳破坏的特征①变载荷作用下，交变应力在远小于材料的强度极限，破坏就可能发生②常表现为低应力类脆性断裂。

在宏观上表现为无明显塑性变形的突然断裂③在断口处明显的分为两个区：光滑区和粗糙区。