摘要
随着汽车工业的发展，汽车更新换代越来越快，消费者对汽车的外形要求越来越多元化，这很大程度上是由车身技术的发展所决定的，所以汽车车身造型是整个汽车制造的重要组成部分。汽车造型设计师科学性和艺术性相结合的一项工作，它涉及到许多领域，包括空气动力学、美学的应用、人机工程学、计算机辅助技术等，对学科的交叉应用十分普遍。
基于对车身造型的爱好，本次论文大体从两个方面来研究车身外形：
（1）从理论上分析影响车身造型的因素。经过学习国内外汽车的发展概况，充分了解到，每种车型的出现都是一项新的技术的变革或创新；对于汽车车身现代技术的发展更需要充分研究影响车身造型的因素。本文概述了汽车发动机的布置设计方案对车身外形设计的影响，发动机的布置形式及传动系和外形设计的关系，最后分析了空气动力学和美学在外形设计中的应用。
（2）使用PROE软件对车身模型的模仿设计，主要通过学习三维模型的建立来对车身模型的绘制。在软件的使用中灵活使用各种建立空间曲线、空间曲面的方法以及空间曲面的过渡处理。最后形成三维渲染效果图，创造真实的效果。
关键字：车身造型空间曲面渲染
ABSTRACT
With the development of the automotive industry, automotive replacement faster and faster, shape requirements for automotive consumers increasingly diversified, which is largely determined by the development of the body, so car styling is an important part of the entire automobile manufacturing. Science and art of combining a car stylists work it relates to many areas, Including the application of aerodynamics, aesthetics, ergonomics, computer-aided technology, on cross-disciplinary applications are very common.
Based on the love of styling, this paper generally from two aspects to study body shape. First, from the theoretical analysis of the factors that affect body shape. After learning the overview of the development of domestic and foreign automobiles, fully understand the change of each model are a new technology or innovation; Need to fully study the factors affecting the styling for the development of the modern technology of the auto body ,This article provides an overview of the layout design of the automobile engine body shape design, arrangement and the driveline and the relationship of the exterior design of the engine, Finally, the aerodynamic and aesthetic design in the shape. The second is to use PROE software to mimic the design of the body model, Mainly through the study of 3D model to draw on the body model. Flexible in the use of the software using a variety of the establishment of the transitional treatment of the space curve, space, surface and space surface. The final form of the diagram of the 3D rendering, to create realistic effects.
Keywords: Styling Space surface Rendering
目录
摘要 ........................................................................................................................... I ABSTRACT................................................................................................................. II 目录 ............................................................................................................................ I II 第一章绪论 (1)
1.1课题背景 (1)
1.2国内外研究现状 (1)
1.3主要研究内容 (6)
第二章影响汽车造型的技术因素 (8)
2.1发动机的布置设计要求 (8)
2.2汽车发动机方案设计的内容 (8)
2.3车身总布置与整车总布置的关系 (10)
2.4汽车外部造型设计与空气动力学 (13)
2.5汽车外部造型设计与美学运用 (18)
2.6小结 (22)
第三章车身总体布置设计初步及设计软件介绍 (23)
3.1 PROE软件的介绍 (23)
3.2结束语............................................................................ 错误！未定义书签。第四章三维模型的建立. (25)
4.1 建立方法及原则........................................................... 错误！未定义书签。
4.2 车身建模分块............................................................... 错误！未定义书签。
4.3通过点构造空间曲线 (26)
4.4构造空间曲面 (27)
4.5空间曲面的处理和形成................................................ 错误！未定义书签。
4.6汽车外形各部位的装配................................................ 错误！未定义书签。
4.7工程图的绘制....................................................................错误！未定义书签。
4.7渲染................................................................................ 错误！未定义书签。第五章结论 (33)
参考文献 (34)
致谢 (35)
第一章绪论
1.1 课题背景
汽车——这一改变世界的机器，以其澎湃的动力将文明社会推入快速发展的轨道。它不仅在很大程度上影响着世界经济、文化，也改变着人们的生活方式以及时空和价值观念。它是当今高端科学技术集中反映的载体，闪耀着当代科学技术和艺术的光芒，它迸发出的文化意念，凝结着人类智慧的结晶，诠释着今日人类文明与骄傲。
纵观世界各工业发达国家的历史，无一不是遵循通过汽车工业的发展从而带动其他相关行业的发展这么一条发展规律。汽车工业发展的水平不仅反映着一个国家的工业发展和人民生活的水平，而且也反映了一个国家科学技术和文明的水平。汽车车身是汽车的“上层建筑”，是整车的四大组成部分之一，是目前世界汽车行业中研究最活跃且发展最迅速的一个领域，汽车的更新换代也很大程度上取决于汽车车身技术发展。汽车车身所涉及的领域十分广泛，包括美学、空气动力学、环境学、计算机、机械工程学、人机工程学、材料和化工等。车身设计技术朝着虚拟化、气动最优化、轻量化、个性化、人性化、绿色化和安全化方向发展。汽车车身是驾驶员及乘客的活动产所，其对于保障汽车的行驶安全有重要的作用，另外汽车车身的设计对于保证汽车高速行驶的动力性和经济性也有重要的影响，因此汽车车身的合理设计对于汽车的发展有着重要的影响。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究状况
轿车车身被认为是一种科学和艺术相结合的的艺术品。现代轿车车身设计越来越重视艺术造型，综合运用空气动力学、美学、人机工程学和汽车工程技术这四个要素，而且要更加重视提高乘客乘坐舒适性、车身安全性和道路行驶可靠性，以及改善车汽车的燃油经济性和操纵稳定性等几方面的要求。下面从外型、结构及内饰方面分析一下最近几年国外汽车车身发展变化状况。
（1）外形
轿车车身是个复杂、庞大的刚性体，由于先进的计算机技术的广泛运用而在外观设计上趋于更加科学合理，更符合安全性与轻量化相互协调的要求。车身造型中大量应用的计算机辅助设计、辅助制造和辅助造型即CAD、CAM和CAS等技
术，使车身造型不断突破传统观念。形态各异的造型特点达到了艺术与功能的和谐统一。
20世纪90年代以来。国外轿车车身大多数是高流线型、大圆角的造型。在两厢式轿车或三厢式轿车的厢与厢之间，大多用光顺圆滑的曲面连接。此外发动机机罩与侧围、前围与侧围、前围与发动机罩也使用平滑的曲面过渡连接，使其具有流线型，这样的造型大大降低了空气阻力因数。目前有些车型的空气阻力因)己降至0.3以下。试验表明，空气阻力因数从0.5降到0.3，可节省燃油数(C
D
14%。有些车型采用了整体流线型与局部棱角型相结合的设计方法，这是一种新的发展趋势。
（2）结构
自石油危机以来，汽车节能减排工作备受人们的关注。为了达到降低燃油消耗率的目的，采取的方法是减小整车质量，车身结构也在不断改进和发展。最近几年来，汽车车身的主要变化表现在，在不降低汽车碰撞能力的前提下，优化设计，减轻汽车质量。
目前，减小质量的方法主要有两种：一是尽量减少零件数量，优化设计车身结构，使之为整体构造。二是大量采用轻质合金材料及新型复合材料。如铝、镁合金、钛合金等。据有关资料介绍，德国奥迪轿车A8系列的新车型采用全铝制车身后，减小质量15%，油耗随之降低5%-8%。
目前，日本、美国、欧洲汽车的车身结构，主要的独立的钢质车体，钢模块化车体，钢和铝的立体类型的三维框架。分析结果表明，车体结构，在未来10年车身结构将进一步优化和改进。重点将是降低车身质量，提高效率和降低成本。在未来，小批量的生产模式，将主要利用钢和铝的三维立体框架，大批量生产的车型，将采用模压钢架
（3）内饰
近年来，美国，欧洲和大公司在汽车内饰设计的过程中，不仅强调功能要求。更加注重内部布局和外观作为一个整体的内部协调和统一的风格，但最重要的仍然是舒适性，为了不断提高舒适性的车，20世纪90年代以来，日本，美国，欧洲，越来越重视研究人机工程学，主要更强调司机和乘客的心理，生理，为前提进行室内设计，更加注重内饰材料的颜色和质地，使之创造一个愉快的氛围和舒适的驾驶环境。可以看到，从过去两年各大公司推出的新车型的内部空间有所增加来看，装饰性，实用性和生活性功能也进一步改善。这主要反映了更完美的基
本内饰。在近几年，装饰的仪表板和方向盘得到重视，日益一体化的仪表板和可调功能方向盘设计更强调新颖，有吸引力的外观，在追求风格和色彩上要与整个内饰风格协调统一。此外，车顶内衬，内门板和地板在同时保持装饰统一的前提，隔热，隔音，阻燃，抗震动性能也已大大提高。在车上，座椅是与人体部位亲密接触的部分。其最基本的要求是乘坐的舒适性。近几年来，特别是计算机技术的广泛使用，汽车座椅的结构已经合理的改进，质量和性能会因不断改善人机工程学原理而不断提高。目前，能够适应多种人体尺寸，满足各种驾驶乘法姿势，久坐而不劳累的多功能座椅在汽车上广泛流行普及。操作方便，使用灵活的电动座椅，应用范围日益扩大。研究发现，今天的汽车座椅不仅乘坐舒适，而且设计精美。汽车座椅装饰已上升到与舒适性具有同等的重要性，这两者已成为直接影响对消费者购买的关键因素。目前，在日本，美国，欧洲的汽车座椅向外形美观，悦目色彩，多样功能，灵活调整的方向发展。从最近几年上市的新车内饰设计可以看出，在原有内饰件继续得到改善同时，在车顶，仪表板，门内板，扶手，靠背和其他部分原有的内饰件部分出现了一些新的内饰件如一个小夹子，小盒子，和娱乐设备等。
就整体状况而言。汽车内饰件，先阶段使用质地柔软，手感好，色泽优雅的在内饰材料作为装饰材料，塑料的使用数量仍然较大。内部“软化”是今天的主要趋势。目前，所有类型的车，特别是小型和中型轿车的内饰布局正向着高级豪华、使用便捷的方向发展。
纵观日本、美国、欧洲车身的整体发展，可以看到与快速发展后，特别是计算机技术的高速图形终端和工作站的出现，计算机几何处理技术已进一步完善，从2D，3D线框已经发展成为一个三维实体造型。已经形成了一个集成的CAD，CAM集成系统，所以，直接在电脑上的体形。模型加工精度大大提高了，车辆碰撞测试可以使用模拟的方式进行。有限元技术的使用，使车身结构设计的复杂变得简单，并且可以分析汽车车身结构的性能。事实已经证明，这些产品的开发，现代化的手段，有效地缩短汽车开发周期，而且大大提高车身设计质量。此外，先进的生产技术和高度自动化的加工设备，也同样出色的确保车身的制造质量。如今，汽车产品之间的竞争，从某种意义上讲，主要是在造型变化上，更新快，形状优美的模型产品在竞争中取胜奠定了坚实的基础。为此，日本，美国，欧洲公司已经开发出自己的CAD，CAM身体外形和内饰的开发系统。充分利用现代车身设计车身开发工作。可以相信，现代的车身设计在不断更新和完善的开发工具发展的同时促进车身造型技术跃升到一个更高的水平。
1.2.2 国内研究现状
我国轿车车身设计和制造的历史始于我国第一辆轿车的诞生。1958年5月5日一汽试制出我国第一辆轿车—东风CA71型(图1-1)，该车车身为流线形，银灰色车顶。紫红色车身，镀铬前后保险杠和轮辋;尾灯采用中国传统的宫灯造型，具有浓郁的民族特色;内饰选用中国名贵的织锦; 车身两侧镶嵌着毛泽东手书的“第一汽车制造厂”七个遒劲飘逸的镀金大字;装有冷热风空调，发动机罩前上方有一条昂首腾跃的银色小龙徽标，象征着古老的中华民族;四缸顶置气门发动机最大功率52kW,最高车速128km/h,，每百公里10L。随后又开始试制“红旗”牌高级轿车，同时还试制过东风牌中级轿。20世纪50年代中末期，全国各地试制出许多轿车，如北京的东方红牌和井冈山牌轿车（图1-2），上海的海燕牌和凤凰牌轿车以及上海牌轿车，天津的天津牌轿车，武汉的长江牌车。掀起了我国第一次轿车热潮。事实上，许多轿车项目盲目上马，由于技术和质量上的问题，产品的可靠性经不起考验，配件也无法解决，随后又纷纷下马。
图1-1 东风CA71型图1-2井冈山牌轿车1958年8月3口，第一辆“红旗”牌CA72型高级轿车试制成功(图1-3)，前后只用一个月时间。该轿车车身全长 5.5m，通体黑色两排座位，造型庄重大方，有元首用车气派。红旗牌轿车完全是我国技术人员独立设计与制造的，尤其是车身，当时没有任何图样，一个星期就制作出1:1的油泥模型，车身直接从油泥模型上取得样板制成。采用了许多型结构和先进技术具有50年代世界轿车先进水平。因此，几十年来红旗牌轿车一直是国汽车工业技术进步的代表产品，在国际上有一定的影响，也是我国拥有自主知识产权的族品牌轿车代表作。
20世纪60年代初，我国开始进行国民经济调整，只保留了一汽红旗牌高级轿车和上海上海牌中级轿车两个基地和两个产品。由于我国将轿车定位在公务用车上，致使产量低对成本高，因而使我国轿车技术与国外拉开了明显的距离。
1983年4月11日，上海组装出第一辆桑塔纳(Santana)轿车(图1-4)，1984年上海与德国大众公司签订技术引进合同，并于1985年9月成立上海大众汽车公司。1991年，著名上海汽车厂(生产上海牌汽车)加入上海大众公司。1995年，
更名为上海汽车工业(集团)总公司。经过重组，上汽汽车制造有限公司于2006年2月22日正式成立。2007年上市的荣威750(图1-5)采用只有顶级车才拥有的Cigar Shape 雪茄形车身典雅动感的设计用科学比例、流畅的线条和雅致的曲面完美实现，并一举造就同级车中占据绝对优势的2849mm 超长轴距车头饱满而典雅，经典的盾形一体式格栅设计，配合底部大型进气罩口，格致美感不彰自现，名门尊崇气派一览无余。
图1-3 CA72型轿车 图1-4 桑塔纳(Santana)轿车
1988年5月，第一汽车制造厂与德国大众公司签订奥迪100型轿车技术转让合同，2007年新推出的迈腾(图1-6)在传承大众品牌内涵的基础上，展示了一款B 级轿车崭新的设计风格和设计理念:线条坚定而又不失张扬的雕塑式整体造型。而迈腾的内饰风格.简洁大气又不失豪华气派。
图1-5 荣威750 图1-6 大众 迈腾
1992年5月18日，神龙汽车有限公司在武汉市成立。它是东风汽车公司和法国雪铁龙汽车公司合资兴建的大型轿车生产企业。2006年东风雪铁龙凯旋轿车(图1-7)上市其全新的造型设计不仅传承了雪铁龙的造型风格，更融合了全新的造型理念。镀铬处理的饱满双齿轮标向两边延伸，并和散热隔栅融合在一起。前照灯向上挑起至翼子板处，晶莹剔透，炯炯有神。在前部造型方面还值得一提
的是位于前车门上的旗帜形后视镜，配合向后延伸的镀铬车窗线条，凸现凯旋的流线形侧面造型，将凯旋的车身线条勾勒得更加生动。
2008年1月6日第八代雅阁轿车(图1-8)上市，其刚劲有力的设计理念，体现了大气、高档、先进、尊贵的设方向，车头的设计更具英气，棱角形的前照灯和进气隔栅、外张的翼子板等，展现动感干练的气质。特别是车身侧面贯穿首尾的那条腰线，就像中国书法中的一撇，感实足。首次采用了本田最新的“高级兼容性设计(ACE)”的车身结构技术，它借于崭新的折叠缓冲区结构，提高了在各种可能发生的碰撞事故中对撞击能量的缓冲效果。
图1-7 东风雪铁龙凯旋轿图1-8 第八代雅阁轿车
目前我国各大轿车厂家在消化引进技术的基础之上，加大了轿车车身自主开发的力度。通过对自主知识产权品牌产品的自主开发、与国外进行联合开发以及引进先进技术等方式，瞄准世界先进车型，采用先进技术，普遍实现了产品的更新换代。轿车产品绩合技术水平有了很大的进步，主要产品性能指标大幅度提高。在轿车车身开发技术上也有较大突破，初步掌握了轿车车身造型、曲面光顺、三维实体设计、车身模型制作、人机工程、空气动力学和车身安全性等技术以及车身模具、夹具设计和制造技术，同时还自主开发了一批小型、实用、适合国内特点的设计软件。奇瑞、中华、东南、吉利等止我国轿车自主品牌的开发作出了巨大的贡献。但站在国际大视野的角度来看，我国自主品牌轿车的研发水平和能力与世界各大著名汽车厂相比仍存在较大的差距，还有大量的工作要做。
1.3 主要研究内容
通过了解课题的研究背景，和国内外的研究现状，深刻体会到汽车车身对汽车整体造型的重要性，本次设计针对汽车的外形造型进行深刻的研究。
（1）首先掌握影响汽车造型的技术因素。对汽车车身的概念，组成部分进
行细致的了解，深入学习发动机和传动系对车身的总体布置的影响。还有现代汽车车身设计与空气动力学、美学的关系。
（2）对于汽车的外形造型，涉及到汽车的整体布局，汽车的形状设计，汽车的外形颜色。
（3）本次设计借助PROE软件的辅助，参考的汽车参数进行车身三维模型的建立，绘制白车身。在其中学会灵活使用空间曲线和曲面的建立的方法。
《汽车车身结构与设计》 1、车身主要包括哪些部分？答：一般说，车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已 经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身，主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成，并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、车身有哪些承载形式？答：非承载式、半承载式、承载式 3、非承载式（有车架式）车身：货车、采用货车底盘改装的大客车、专用汽车以及大部 分高级轿车都采用非承载式车身，装有单独的车架，车身通过多个橡胶垫安装在车架上，橡胶垫则起到减振作用。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。 4、什么是承载式车身（无车架式）？答：没有车架，车身直接安装在底盘上，主要是 为了减轻汽车的自重以及使车身结构合理化。承载式车身结构的缺点在于由于没有车架，传动的噪音和振动直接传给车身，降低了乘坐的舒适性，因此必须大量采用防振、隔音材料，成本和重量都会有所增加；改型比较困难。 5、汽车生产的“三化”是指什么？答：汽车生产的“三化”是指汽车产品系列化、零部件通用 化、以及零件设计标准化。 6、什么是工程设计？答：汽车工程设计一般需要 3 年以上，而从生产准备到大量投产时 间更长。其中车身的设计所需的周期最长。车身设计首先是按 1：1 的比例进行内部模型和外部模型的设计及实物制作。其次则是车身试验，包括强度试验、风洞试验、振动噪音试验和撞车试验等。 7、轿车底盘有哪三种布置形式？答：轿车底盘有三种布置形式：a：发动机前置，后轮驱 动；b：发动机前置，前轮驱动；c：发动机后置，后轮驱动。 8、什么是汽车驾驶员眼椭圆？答：汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅 上时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。 9、什么是 H 点答： H点是人体身躯与大腿的交接点。
《汽车车身结构与设计》教学大纲 课程名称：汽车车身结构与设计 课程代号：01337090 学时数：32 学分数：2 适用专业：车辆工程 一、本课程的地位、任务和作用 本课程为车辆工程专业方向课，是学生走向汽车企业或科研院所应掌握的一门课程。本课程的目的与任务是让学生学习和掌握汽车车身的基本组成与结构，车身的设计方法，包括：汽车车身的结构形式、车身的布置方法、汽车造型的工艺美学、汽车空气动力学、车身空间曲梁的绘制、车身有限元计算等。通过本课程的学习，可以为后继其他专业课程的学习及汽车车身设计打下基础。 二、本课程的相关课程 本课程的前续课程为：汽车构造、汽车理论、汽车设计等。 三、本课程的基本内容及要求： 第一章车身绪论 车身设计的任务、领域：《汽车车身结构与设计》研究的目的、意义、国内发展的状况、研究的主要内容和方法。 本章要求了解车身设计的任务、领域，研究的主要内容。 第二章车身设计方法 车身设计方法有传统设计方法和现代设计方法，现代设计方法是在传统设计方法的基础上增加了计算机辅助技术。 本章要求了解各种车身造型的设计方法，同时，本章要求学生完成大作业：采用传统手绘，或利用PHOTOSHOP、3D MAX等绘图软件设计车身彩色效果图。 第三章车身总布置设计 车身总布置设计是车身设计工作的一部分，它是在整车总布置的基础上进行的。 车身总布置设计内容：轿车、客车和货车车身总布置设计的内容，结合人机工程学对车身进行布置，以及车身布置的技术要求。 本章要求了解车身布置的技术要求及各种车型的车身总布置设计。 第四章人机工程学在车身设计中的应用 人机工程学在车身设计中的应用研究已有多项研究成果，主要解决车身设计如何适应人体特点，提高人机系统工作效率。
《汽车车身结构与设计》习题与解答 第一章车身概论 1、汽车的三大总成是什么？ 答：底盘、发动机、车身。 2、简述车身在汽车中的重要性。 答：整车生产能力的发展取决与车身的生产能力，汽车的更新换代在很大程度上也决定与车身，我们所看到的汽车概念大多指车身概念，汽车的改型或改装主要依赖于车身。 3、车身有什么特点？ 答：a：汽车车身是运载乘客或货物的活动建筑物，由于其在运动中载人、载物的特殊性，所以汽车车身的设计与制造需要综合运用空气动力、空气调节、结构设计、造型艺术、机械制造、仪器仪表、复合材料、电子电器、防音隔振、装饰装潢、人体工程等不同领域的知识。 b：自1885年德国人卡尔·弗里德里希·本茨研制出世界上第一辆马车式三轮汽车，并成立了世界上第一家汽车制造公司——奔驰汽车公司以来，汽车车身的造型随着时代的推移和科技的进步经历了19世纪末20世纪初的马车车厢形车身；20世纪20、30年代的薄板冲压焊接箱形车身；第二次世界大战后50、60年代冷冲压技术生产的体现流线型、挺拔大方的车身。而到了20世纪70、80年代现代汽车的各种车身造型已初具雏形，新材料、新工艺的使用更使得汽车车身的设计制造得到了飞速发展。 4、简介车身材料。 答：现代汽车车身使用的材料品种很多，除金属（主要是高强度钢板）和轻合金（主要是铝合金）以外，还大量使用各种非金属材料如：塑料、橡胶、玻璃、木材、油漆、纺织品、皮革、复合材料等。随着汽车车身制造技术的发展，为了轻量化以及提高安全性、舒适性，非金属材料、复合材料在汽车车身的加工制造中得到日益广泛的应用。 5、车身主要包括哪些部分？ 答：一般说，车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身，主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成，并包括前后板制件与车门。车身结构件和覆盖件焊（铆）接在一起即成为车身总成，该总成必须保证车身的强度与刚度，它可划分为地板、顶盖、前围板、后围板、侧围板、门立柱和仪表板总成。车身前板制件一般是指车头部分的零部件，包括水箱框架和前脸、前翼子板、挡泥板、发动机罩以及各种加强板、固定件。6、车身有哪些承载形式？ 答：车身按照承载形式的不同，可以分为非承载式、半承载式、承载式三大类。
本科课程论文 题目汽车轻量化技术及实现途径课程汽车设计 专业机械制造及其自动化 班级2012级1班 学号 姓名 联系方式 2015年6月26日
目录 摘要： (3) 1.前言 (3) 2.轻量化技术及其发展现状 (3) 3.实现汽车轻量化的主要途径 (4) 3.1合理的结构设计 (4) 3.2使用新型材料 (5) 3.2.1有色合金材料 (6) 3.2.2高强度钢 (7) 3.2.3塑料和复合材料 (7) 3.2.4其他轻量化材料 (8) 4.汽车轻量化发展面临的问题 (8) 5.结论 (9) 参考文献 (9)
汽车轻量化设计技术 *** 西南大学工程技术学院，重庆 400716 摘要：本文简要介绍了目前汽车轻量化技术的发展状况,包括轻量化设计概况、各种轻量化材料的性能及运用,阐述了汽车轻量化的实施途径。 关键词：汽车轻量化发展 1.前言 有关研究数据表明, 若汽车整车质量降低10%, 燃油效率可提高6% ~ 8% ; 若滚动阻力减少10%, 燃油效率可提高3% ; 若车桥、变速器等机构的传动效率提高10% , 燃油效率可提高7%。由此可见, 伴随轻量化而来的突出优点就是油耗显著降低。汽车车身约占汽车总质量的30% , 空载情况下, 约70% 的油耗用在车身质量上, 因此车身的轻量化对减轻汽车自重, 提高整车燃料经济性至关重要。同时, 轻量化还将在一定程度上带来车辆操控稳定性和一定意义上碰撞安全性的提升。车辆行驶时颠簸会因底盘重量减轻而减轻,整个车身会更加稳定; 轻量化材料对冲撞能量的吸收, 又可以有效提高碰撞安全性。因此汽车轻量化已成为汽车产业发展中的一项关键性研究课题。 2.轻量化技术及其发展现状 汽车轻量化的技术内涵是:采用现代设计方法和有效手段对汽车产品进行优化设计,或使用新材料在确保汽车综合性能指标的前提下,尽可能降低汽车产品自身重量,以达到减重、降耗、环保、安全的综合指标。 然而,汽车轻量化绝非是简单地将其小型化。首先应保持汽车原有的性能不受影响,既要有目标地减轻汽车自身的重量,又要保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗振性及舒适性,同时汽车本身的造价不被提高,以免给客户造成经济上的压力。 汽车轻量化技术包括汽车结构的合理设计和轻量化材料的使用两大方面。一方面汽车轻量化与材料密切相关;另一方面,优化汽车结构设计也是实现汽车轻量化的有效途
公路路线设计规范 JTG D20—2006 （条文说明） 2006-07-07发布2006-10-01实施 中华人民共和国交通部发布
1 总则 1.0.1 制定规范的目的。 1.0.2 制定规范的依据。 遵照交通部要求，本次修订《公路路线设计规范》(JTJ 011—94)[以下简称《路规》(94)]工作与修订《公路工程技术标准》(JTJ 01—97)[以下简称《标准》(97)]同步进行，故本稿是根据《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)[以下简称《标准》(2003)]所规定的公路分级、控制要素、路线和路线交叉基本要求及其主要技术指标而编制的。 在2004年召开的全国公路勘察设计工作会上确立了公路设计六点新理念，本稿遵照会议精神进行了补充、完善。其后按部公路司关于设计规范与设计细则分别编制以及交公便字[2006]162号“关于《公路路线设计规范》修改意见的函”等的要求，重新进行了调整与修改，删除了本设计规范中有关“如何做”等方面的内容。 1.0.3 规范的适用范围。 本规范适用于新建和改建公路，旅游、厂矿等专用道路可参照执行。 1.0.4 路线走廊是一种不可再生的资源，应遵照统筹规划、合理布局、近远结合、综合利用的原则予以利用。工程可行性研究阶段应慎重研究并确定公路路线走向和走廊带。路线设计应综合考虑各种相关线性工程的关系，尽早做出规划，处理好已建工程和新建工程的关系和布局。在确定公路等级时应根据公路功能，并遵循照顾发展与适度超前的原则，处理好同其他工程的关系，以合理确定公路走廊。 1.0.5 设计方案是路线设计的核心。在进行总体设计过程中，应对采用不同设计速度及其对自然环境等带来的影响进行论证。当有多种方案时，应作同等深度的技术经济比较。 1.0.6 路线选定应特别强调对工程地质等自然条件的调查，在此基础上方能进行路线线位及主要平、纵面技术指标的选定。 “沿线小区域气候”是指公路沿线由于区域地形所形成的雾区、风口、暴雨中心等。 1.0.7 加强环境保护和合理利用土地资源是重要的国策，应减少因修建公路而带来的对环境、自然景观的影响，提高公路环境质量。高速公路、一级公路应特别注重线形的视觉诱导和线形的连续性，以及同沿线环境相协调，以增进舒适和安全感。 1.0.8 路线线形设计的各单项技术指标是按相应公路等级的设计速度规定的最小值。在综合考虑各种因素后所进行的组合设计必须符合第9章线形设计的有关规定。线形设计中应根据地形、地质、技术难度及其工程量大小等具体情况进行优化。一项设计并不是各项技术指标都符合规定就是好设计；也不是各项技术指标都符合最低限度要求其工程造价就最省。因之其关键就在于设计者将各种因素综合地进行考虑，创造性地进行“各种技术指标的组合(即设计)”。设计质量与水平的高低，就在于是否能结合工程实际在高限与低限之间科学合理地选择技术指标，以及遇有特殊问题时能否作出特殊处理。 公路透视图可以是某点的路线透视图，或某路段的连续路线透视图，或采用三维模型技术制作的虚拟公路透视图等。对路线线形设计的评价与检验，可采用公路透视图以检查线形设计同沿线景观的配合与协调。 公路透视图是一种最有效、最丰富的表达语言。运用计算机生成的三维模型透视图及其图像处理技术，不仅可以更为形象地进行工程评价，同时亦可用于向公众展示项目建成后的情况，征询意见，进行沟通，帮助公众直观地理解意图并作出反应。 1.0.9 《标准》(2003)在设计上引入了运行速度的概念，要求对线形设计受地形条件或其他特殊情况限制的地段，采用运行速度进行检验，以改善技术指标或采用必要的交通安全技术、管理措施。因为运行速度考虑了公路上绝大多数驾驶者的交通心理需求，以车辆的实际运行速度作为线形设计速度，从而有效地保证了路线所有相关要素，如视距、超高、纵坡、竖曲
汽车车身设计课程设计 课程设计题目 电动游览车车身设计 姓名： 学号： 班级： 指导教师： 学院： 学校： 日期：
目录 1.摘要 (3) 2.设计任务书 (4) 3.方案分析及选择 (5) 4.设计步骤 (6) 4.1车身主要尺寸的分确定和基本外轮廓的草图设计 (6) 4.2车身轮廓的细节处理 (13) 4.3.对车身进行着色处理 (19) 4.4车身的整体效果图 (20) 5.设计心得 (21) 6.参考文献 (22)
1.摘要 车身是汽车的三大总成之一，其生存周期约为底盘的三分之一。车身的更新速度较快，因此车身设计对新车的开发具有十分重要的作用。目前，计算机辅助技术已渗透到汽车生存周期的各个阶段，尤其是CAD技术已成为汽车造型设计的常规手段。 通过本次课程设计了解汽车车身造型设计的程序，理解汽车车身造型设计的基本原理和方法，掌握汽车造型设计中的美学、空气动力学和人机工学的一般知识。同时培养动手操作能力和分析能力，为以后从事汽车车身设计打下坚实的基础。课程设计中，本人的任务是根据观光车车身的布置特点，完成车内布置及三维造型。通过查找现有车型的参数及座位的布置，利用CA TIA画出车内布置的三维图中，并进行相应的渲染。达到设计一款外形流畅美观，具备实用性的电动游览车。 关键词:车身造型，美学，空气动力学，CA TIA，电动观光车
2.设计任务书 学年学期： 专业班级： 指导教师： 设计时间：15-17周 学时周数：3周 一、设计目的 通过本次课程设计使学生了解汽车车身造型设计的程序，理解汽车车身造型设计的基本原理和方法，掌握汽车造型设计中的美学、空气动力学以及人机工程学的一般知识。同时培养学生的动手能力和分析能力，为以后从事汽车车身设计打下坚实的基础。 二、设计任务及要求 根据一下车身尺寸参数完成电动观光车车身造型设计任务，达到以下要求： 车体宽度小于2m 车体高度小于2m 可供月15到18人乘坐 最高时速40KM 允许坡度15°
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
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。 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。 3、车身设计的要求有哪些? 舒适、安全、美观、空气动力性。 ①结构强度足够承受所有静力和动力载荷;②布置舒适,有良好的操纵性和乘 座方便性;③具有良好的车外噪声隔声能力;④外形和布置保证驾驶员和乘员有良好的视野;⑤材料轻质,减小质量; ⑥外形具有低的空气阻力;⑦结构和装置措施必须保护乘员安全;⑧材料来源 丰富、成本低,易于制造和装配;⑨抗冷、热和腐蚀抵能力强;⑩材料具有再使用的效果;⑩制造成本低。
车身设计课程总结
白车身：是指已经装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 车身前板：是指车头部分的零件，包括水箱框架和前脸，前翼子板，挡泥板，发动机罩以及各种加强板，固定件。 车身承载形式：不同分为非承载式、半承载式、承载式三大类； 非承载式：也称有车架式。车架是跨装在汽车前后轴上的桥梁式结构；优点：1轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用，挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲作用、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用，延长车身的使用寿命，提高了乘客舒适性；2底盘与车身分开装配然后总装在一起，既可以简化装配工艺，又便于组织专业化协作。；3便于汽车上各总成和部件的安装，同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆。；4汽车发生故障时，车架还可以对车身起到一定的保护作用， 缺点：1由于设计计算时不考虑车身承载，故必须保证车架有足够的强度和刚度，从而导致整车自重力增加； 2由于底盘和车身之间装有车架，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。 半承载式：主要特点：1车身下部与底架组合为一整体，车身也能分担部分弯曲和扭转载荷。 承载式：主要特点：1该结构系由截面尺寸相近的冷弯钢杆件所组成，易于建立较符合实际结构的有限元计算模型，从而可以提高计算精度；2容许设法变动杆件数量和位置，有利于调整杆件中的应力，从而可以达到等强度设计的目的；3作为基础承载件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在承载相同的情况下，冷弯型钢的成本比无缝钢管约低40%~60%；冷弯型钢可以定尺或倍尺供应，故可提高材料利用率；以冷弯型钢代替钢板冲压件，即可简化构件的成形过程，又能节省部分冲压设备，同时也便于大客车的改型和系列化，为多品种生产创造了条件。 缺点：1成本和质量增加、乘坐舒适性变差；2改型较困难 三化是指：产品系列化、零件通用化、零件设计的标准化 如何实现三化；1.将前围上原来的直边形缺口改成圆弧缺口并焊上支撑框架，2.为了解决车门的通用化问题，可采用同一车门外盖板，而根据需要在不同的侧面切取不同尺寸的车门缺口，以分别满足两种车型的要求。 车身各不同部位刚性对其安全性的影响：试验表明：在纵向撞车的情况下，车身各不同部位的刚性对其安全性的影响，图中四种方案，剖面线部分表示刚性结构，无剖面线部分表示弹性结构，方案四可见，在车身前部和后部均为弹性结构而中部为刚性结构的情况下，能确保成员安全。 平头驾驶室和长头驾驶室的通用化：设计基本思想：1将平头驾驶室的内发动机移到驾驶室前面，而起驾驶室外形、结构、容积、附件等均不变。 2由于二者在地盘上布置的位置不同而引起的轮罩外形、位置的改变，将使部分总成的外形尺寸不得不改变，因此，可采用同一冲模和不同的切边翻边模，以简化制造工艺，缩短生产周期和降低产品成本。 3对于某些必须改变的零部件或总成，则尽可能采用非冲压件，以减少冲模的数量。 4对于某些必须冲压的零件，应尽量使二者通用。 传统设计方法与现代设计方法的流程： 初步设计：1绘制1：5车身布置图。2绘制色彩效果图。3雕塑1:5模型 技术设计：1绘制1:1线形图。2雕塑1:1油泥模型。3制作1:1内部模型。4绘制车身主图板。5绘制车身零件图。6样车试制和试验。7制造车身主模型。 绘制车身主图板：图板上反映出：1车身的主要轮廓线。2车身上各零件的装配关系。3车身上各零件的结构截面。4可动件运动轨迹的校核。 汽车现代设计方法；1.概念设计，创新性思维2.工程设计；先进的设计理念3.技术设计；三维结构设计，二维工作图设计4.产品试制；设计试制-实验试制-生产前试制5.产品试制6.生产设备；计算机造型辅助设计。
摘要 随着经济发展和社会的不断发展，汽车作为一种交通工具在人类社会中已经承担了不可替代的角色。汽车不仅是一种运载工具，还给人带来精神享受。它首先是功能产品，具有满足行走和运载的实用价值，同时它也是艺术产品，有美得品质，满足或者迎合社会的艺术需求，其美学价值在于其内外的形态给人们视觉和触觉上带来享受。汽车也是一种高价、耐用且长时间呈现在人们眼前引人注目的大型的、能行走的、载客承物的机械产品。所以，其艺术形态美与社会和经济的和谐就显得格外重要，已成为其是否受人欢迎、设计是否成功的关键因素之一。 汽车的造型设计，是产品的物质功能和物质技术条件的综合体现，造型的艺术性是为了满足人们对产品的欣赏要求，表现和突出产品的功能特点，在开发中求得人—车—环境的统一、和谐与协调，使其既有优良的使用性能，又有优美的外观造型，迎合市场需求，在市场竞争中，立于不败之地。
目录 摘要------------------------------------------------------------------------------------1绪论------------------------------------------------------------3学习汽车造型的目的及要求---------------------------------------------------4汽车造型的主要内容和工作程序---------------------------------------------4车辆造型的美学基础-------------------------------------------------------------5车辆造型的历史演变及发展趋势---------------------------------------------5车辆造型的手法和技巧---------------------------------------------------------18车辆造型与空气动力学---------------------------------------------------------23在车辆造型中如何表现民族风格和时代感-------------------------------26如何评价一辆汽车的造型------------------------------------------------------28自我总结------------------------------------------------------------------------31 参考文献-----------------------------------------------------------------------------32
公路路线设计规范试卷 【171781】的答卷 【试卷总题量: 9，总分: 100.00分】用户得分：40.0分， 大中小| 打印| 关闭| 用时711秒，未通过字体： 一、单选题【本题型共4道题】 1.设计速度60km/h公路，一般情况可采用的最大纵坡坡度为： A．4.5% B．5.0% C．5.5% D．6.0% 用户答案：[A] 得分：0.00 2.公路服务水平分为： A．3级 B．4级 C．5级 D．6级 用户答案：[B] 得分：0.00 3.设计速度100km/h时的停车视距要求为： A．210m B．180m C．160m
D．110m 用户答案：[C] 得分：10.00 4.承担主要干线功能的公路，应选用： A．高速公路 B．高速公路或一级公路 C．一级公路 D．二级及二级以上公路 用户答案：[B] 得分：0.00 二、多选题【本题型共1道题】 1.以下属于公路沿线设施的有： A．收费站 B．服务区 C．避险车道 D．降温池 E．客运汽车停靠站 用户答案：[ABC] 得分：0.00 三、判断题【本题型共4道题】 1.枢纽互通式立体交叉匝道上可设置收费站。 Y．对 N．错
用户答案：[N] 得分：10.00 2.公路与铁路交叉时，新建项目应首选铁路上跨的方式。 Y．对 N．错 用户答案：[N] 得分：10.00 3.各等级公路的几何设计，应主要满足所有设计车型的通行条件。 Y．对 N．错 用户答案：[N] 得分：10.00 4.采用运行速度检验时，相邻路段运行速度之差应小于20km/h。 Y．对 N．错 用户答案：[N] 得分：0.00 【171781】的答卷 【试卷总题量: 9，总分: 100.00分】用户得分：60.0分， 大中小| 打印| 关闭| 用时814秒，通过字体： 一、单选题【本题型共4道题】 1.设计速度60km/h公路，一般情况可采用的最大纵坡坡度为： A．4.5%
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。 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。 3、车身设计的要求有哪些？ 舒适、安全、美观、空气动力性。 ①结构强度足够承受所有静力和动力载荷；②布置舒适，有良好的操纵性和乘座方便性；③具有良好的车外噪声隔声能力；④外形和布置保证驾驶员和乘员有良好的视野；⑤材料轻质，减小质量； ⑥外形具有低的空气阻力；⑦结构和装置措施必须保护乘员安全；⑧材料来源丰富、成本低，易于制造和装配；⑨抗冷、热和腐蚀抵能力强；⑩材料具有再使用的效果；⑩制造成本低。 4、车身设计的原则有哪些？ ①车身外形设计的美学原则和最佳空气动力特性原则。②车身内饰设计的人机工程学原则。③车身结构设计的轻量化原则。④车身设计的“通用化，系列化，标准化”原则。⑤车身设计符合有关的法规和标准。⑥车身开发设计的继承性原则。 5、什么是白车身？它的主要组成有哪些？ 已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 组成：车身覆盖件+车身结构件+部件。①车身覆盖件：覆盖车身内部结构的表面板件。②车身结构件：支撑覆盖件的全部车身结构零件。③部件：前翼子板、车门、发动机罩和行李箱盖。 6、简述车身承载类型的特点及适用车型。 （1）、非承载式（有车架式）：车架作为载体 1>特点：①装有单独的车架；②车身通过多个橡胶垫安装在车架上；③载荷主要由车架来承担。 ④车身在一定程度上仍承受车架引起的载荷。2>适用车型①货车（微型货车除外）②在货车底盘基础上改装成的大客车③专用汽车④大部分高级轿车。 （2）、承载式：去掉车架，由车身直接承载。 1>特点：①保留部分车架、车身承受部分载荷。②前后加装副车架。2>适用车型：基础承载式、整体承载式大客车。
《汽车车身结构与设计》1 工学院车辆与交通工程系 二〇一〇年六月 主讲：江发潮第五讲车身造型与空气动力学 《汽车车身结构与设计》 2 《汽车车身结构与设计》3 一、汽车造型设计 1.1 汽车造型设计的特点和要求 汽车造型设计是指汽车总布置和车身总布置基本确 定之后进一步使汽车获得具体形状和艺术面貌的过程，它包括外形设计和室内造型设计。 汽车造型设计师的工作：参与汽车总布置设计和车 身总布置设计，绘制效果图，塑制模型，将外形形体上的曲线表达在主图板上，制订室内造型和覆饰设计方案，最后协同结构设计师将造型形象体现在具体的车身结构上。 《汽车车身结构与设计》 4 汽车造型设计的特点： 1、独特的综合创作。 2、科学技术与艺术技巧的高度融汇。 3、不仅包含结构性能，工艺等科学技术因素，也包含艺术因素和社会因素，需要加以综合分析，权衡各种因素的作用和影响。 汽车造型设计应满足要求： 1、使汽车具有完美的艺术形象 2、使汽车具有良好的空气动力性能 3、使汽车车身具有良好的工艺性 4、应保证汽车良好的适用性 5、应考虑材料的装饰效果 《汽车车身结构与设计》5 1.2 汽车外形的影响因素 汽车的外形取决于三个因素：形体构成、线形构 成、装饰和色彩构成。 形体构成指汽车的基本形状和整体分块，取决于 汽车总布置和车身总布置。 线形构成指赋予汽车外形覆盖件具体的形状。装饰和色彩构成是指散热器面罩、保险杠、灯 具，车轮装饰罩，标志、浮雕式文字等的造型设计和位置布置以及车身的色彩设计。 《汽车车身结构与设计》 6 汽车仪表及警告指示灯 流行仪表式样是：黑底、白字、红针、蓝灯仪表一般两大两小： 两大：发动机转速表和车速表 两小：水温表和燃油表
表面工程课程设计 ——汽车车身电泳涂装工艺设计 学院名称：材料科学与工程学院 专业班级：金属xxxx 学生姓名：xx 指导老师：邵红红纪嘉明
汽车车身电泳涂装工艺设计 xx xxxxxxxxxxxxx材料科学与工程学院 一.服役条件分析 现代汽车车身主要是由薄板钢冲压焊装起来的，钢板强度高也易加工，但容易生锈。锈蚀会使车身强度下降，缩短使用寿命，并且使车身外观恶劣化，损坏汽车的市场销售。 另一方面，从节省资源和能源的社会性要求出发，汽车市场上对汽车的耐久性提出了更高的要求，即提高防腐蚀性能，延长汽车的使用寿命。这主要基于以下3方面的考虑： （1）用户一般要求汽车的使用寿命长一些。由于汽车技术的进步，发动机、传动系等的耐久寿命已达到10年以上，因此关键是延长车身的使用寿命。 （2）冬季欧美地区为防止路面结冰，会使用大量的防冻剂，或作为除雪手段，往路面上撒盐或小石粒，以保证车辆在严冬季节的正常行驶，这对车身有很强的腐蚀作用。所以，在寒冷地区车身的防腐蚀性能已成为车辆的可靠性和商品性指标。 （3）作为法规之一，防腐蚀标准的制定和实施，促进了车身防腐技术的发展和耐久性的提高。 目前，欧美国家的汽车一般要求使用10年以上，美国通用公司提出了所谓的“10—5—2”的车身防腐蚀目标，即车身外板穿孔腐蚀为10年，表面锈蚀为5年，发动机罩和地板下表面锈蚀为2年的防腐蚀技术要求。 二.所需性能 由于汽车使用的腐蚀环境的恶劣、使用的寿命要求延长，特别是随着进一步的车身轻量化要求，车身使用的钢板越来越薄，其腐蚀裕量减小。所以，从提高车身防腐蚀性能着手，来延长车身的使用寿命已成为车身设计的重要使命。 汽车属于户外产品，因而汽车车身必须能适应寒冷地区、湿热带、工业地区和沿海等各种气候条件。在国际市场上具有竞争力的汽车应适应世界各地的气候条件。特别是在湿热带的沿海地区，使用的汽车腐蚀现象特别严重，造成车身极易锈蚀穿孔。在北美、北欧等国家，冬季为了防止路面结冰打滑，在高速公路上撒盐、沙，造成汽车车身的严重腐蚀。汽车车身表面在储运和使用过程中常落上鸟粪、路面的沥、油污等，如果车身表面不具备一定的防腐蚀性能，也会造成汽车车身表面被污物侵蚀。 综上所述，汽车车身必须要有极高的防腐蚀性能。 三.工艺选择
（汽车行业）汽车车身结构与设计(免费下载)
第壹章：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、后板制件和车门，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除了轮胎和悬架系统对整车的缓冲吸振作用外，挠性橡胶垫仍能够起到辅助缓冲、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底盘和车身能够分开装配，然后总装在壹起，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，车架对车身起到壹定的保护作用。 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、工夹具和检验等壹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，从而能够提高计算精度。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，能够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壹个批准的三维模型。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。国外车身没计系以三维模型为基础，在整车总布置配合下，首先进行1：1内部模型和外部模型的设计和实物制作，和传统做法是相类似的，稍有不同之处在于国内系从小比例的三维模型开始。车身试验(包括强度试验、风洞试验、振动噪声试软和撞车试验等。 第三章：车身总布置设计 1．轿车车身布置：轿车车身的布置在很大程度上受底盘布置形式的限制。 2．地板凸包和传动轴布置：为了保证车身地板凸包的高度最小以及后座凸包上的坐垫有足够的厚度，通常采用在垂直平面内将传动轴布置成U型方案，这样能够降低传动轴的轴线，同时又能保证动力总成的外廓不致减小离地间隙，而且万向节叉轴线之间的夹角也不至于超过允许值。凸包和传动轴之间最小间隙壹般可取10~15mm 3．为了减小地板平面应采取的措施：①减小车架纵梁高度②后桥上面的壹段纵梁做成向上弯的形状③后桥采用双曲面齿轮传动以降低传动轴等。 4．车身内部布置：轿车送客，其车身内部布置应该考虑人的因素，既要保证安全性又要保证舒适性；除某些专用车辆以外，壹般车辆内部均可按成年人的人体尺寸来考虑。 5．车身横截面布置：轿车车身的横截面是由车门和顶盖的外形来形成的，其轮廓尺寸可按驾驶员和乘客位置上的尺寸数据来着手设计。（车身内部主要的轮廓点取决于驾驶员头部和顶盖之间、肩部和玻璃之间、肘部和车门内表面之间的间隙；车身外表面上各点则决定于顶盖的厚度、玻璃下降的轨迹、门锁和玻璃升降的尺寸等）
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主要内容。车身造型设计是车身设计的关键环节。人机工程学在车身设计中占有极重要的位置。车身外形应重点体现空气动力学特征。轻量化、安全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发展。市场要素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.现代汽车车身发展趋势主要是什么？ 车身设计及制造的数字化 （1）虚拟造型技术(CAS)。 （2）计算机辅助设计(CAD)。 （3）计算机辅助分析(CAE)。 （4）计算机辅助制造(CAM)。 流体分析CFD： 车身静态刚度、强度和疲劳寿命分析： 整车及零部件的模态分析： 汽车安全性及碰撞分析： NHV(Noise Vibration Harshness)分析： 塑性成型模拟技术： （5）虚拟现实技术。 （6）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，使整体形状最佳化 采用连续流畅、圆滑多变的曲面 采用平滑化设计 车身结构的变革： 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 大客车向轻量化和曲面圆滑方向发展 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。 钢板冷冲压钢板等。 汽车车身制造的主要材料，占总质量的50%。 主要用于外覆盖件和结构件,厚度为0.6-2.0mm。 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。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在两层超薄钢板之间压入塑料的复合材料，表层钢板厚度为0.2～ 0.3mm，塑料层的厚度占总厚度的25％～65％。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，主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。 铝合金 铝合金具有密度小（ 2.7g/cm3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生 等优点。 镁合金
汽车车身设计论文论人性化设计在汽车产品中的运 用 Modified by JEEP on December 26th, 2020.
汽车车身设计论文： 论人性化设计在汽车产品中的运用 [摘要]本文在介绍人性化设计理念的基础上,论述了人性化设计在汽车车身造型与内室环境设计中的应用,并进一步论述了人性化设计在汽车产品中的运用发展趋势。 [关键词]人性化汽车产品产品设计 社会经济的发展,汽车作为交通工具其应用的范围越来越广泛,汽车的使用者也呈快速增加的趋势。在这种背景下,汽车产品的设计者们如何从人性化的角度满足人们对汽车产品的需求得到了越来越多的关注。本文便是研究分析人性化设计在汽车产品中的运用。 一、人性化设计概述 国际工业设计联合会对设计的定义中提到了工业设计的任务之一是为人类社会、个人与集体带来利益与自由。从这个定义因素的表述中可以明确工业设计中人性化设计是必不可少的组成要素之一。同样的,在汽车产品中强调人性化设计的目的是在促进产品消费的同时,促进人类的进步和发展。 人性化设计理念其本身所强调的是在汽车产品的设计中应以人为本,以人为本是汽车产品设计的核心,同时在汽车产品的设计中还要关注经济、科学技术、艺术及人文精神等其它要素的运用。 总之,人性化设计在汽车产品中的应用强调的是运用艺术和科技共同通过产品的设计来体现一种饱含人文理念的工业活动。伴随着计算机网络等先进技术的广泛应用,给汽车产品的人性化设计带来了新的气息。 二、人性化设计在汽车产品中的应用 1.人性化设计在汽车车身造型设计中的应用 汽车是作为人类的代行工具存在的,汽车已经融入了人们的日常工作和生活中。伴随着人民日益增长的物质和文化需求,在汽车的车身造型设计中也必须强调以人为本,从而真正的实现人车协调。对于消费者来说,能够满足自身心理和生理双重需求的操作方便且舒适的汽车能够有效的提高工作效率,并能够实现对人身安全的可靠保障,使得人们能够在心情愉悦的环境下维持身体的健康。
1.什么叫车身结构设计? 以车身造型设计为基础进行车身强度设计和功能设计,以期最终找到合理的车身结构型式的设计过程的统称,其设计质量的优劣关系到车身内外造型能否顺利实现和车身各种功能是否能正常发挥。 2.什么叫白车身,它与车身总成是否相同?一个典型的轿车白车身包括哪些具 体的部件? 白车身是指完成焊接但未涂装之前的车身,不包括车门、引擎盖等运动件。 3.车身的承载类型有哪些?分别说明其优缺点及主要使用在哪些类型车上。 非承载式车身的汽车有一刚性车架,又称底盘大梁架。在非承载式车身中发动机、传动系统的一部分、车身等总成部件都是用悬架装置固定在车架上,车架通过前后悬架装置与车轮联接。非承载式车身比较笨重,质量大,高度高,一般用在货车、客车和越野车上,也有部分高级轿车使用,因为它具有较好的平稳性和安全性。 半承载式车身:介于非承载式车身和承载式车身之间的车身结构。它的车身本体与底架用焊接或螺栓刚性连接,加强了部分车身底架而起到一部分车架的作用。是一种过度型结构,其车架的强度和刚度低于承载式车身,现在已经很少采用。 承载式车身的汽车没有刚性车架,只是加强了车头、侧围、车尾、底板等部位,发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置,车身负载通过悬架装置传给车轮。承载式车身除了其固有的乘载功能外,还要直接承受各种负荷力的作用。承载式车身不论在安全性还是在稳定性方面都有很大的提高,它具有质量小、高度低、装配容易等优点。大部分的轿车和高档商务车都采用了这种车身结构,例如我国生产的一汽奥迪、上海大众、江铃全顺等均是承载车身。 4.画出车身传统设计方法的流程,说明其特点。