汽车车身设计习题及答案文字版

【1】作用在轿车车身上的空气阻力由哪几部分组成。

P16
答：形状阻力、干扰阻力、内部阻力、诱导阻力和摩擦阻力
【2】驾驶员座椅的尺寸要求（宽、深度、高等）。

P56
答：座高：300~450mm，座深：380~460mm，座宽：450~500mm，靠背宽：500mm（上窄下宽）座垫表面应设计成向后勤写2°~5°。

座垫与靠背的夹角常在100°~115°对于货车和公共汽车大约在90°~105°范围内；轿车常取100°~120°
【3】人体对振动敏感频率范围。

P54
答：敏感频率为2~80Hz，最敏感为4~8Hz，1Hz以下易引起昏眩和晕车
【4】车身固有频率范围。

P59
答：1.2~2Hz
【5】色光三原色指什么，色料三原色指什么？P69
答：色光三原色：红、绿和蓝紫，色料三原色：红、黄、蓝
【6】色彩三要素p70
答：色相、光度、纯度（又称饱和度和色度）
【7】汽车碰撞安全性设计方法有哪三种
答：经验法、试验法、解析法
【8】乘坐舒适性评价指标。

P132
答：保持工作效率（疲劳—熟练度降低限）、保持健康或安全（承受极限）、保持舒适（舒适性降低限）
【9】汽车行驶时的噪声（空气噪声、轮胎噪声、机械噪声）
答：空气噪声、轮胎噪声、机械噪声、空腔共鸣噪声（书上有）
【10】前挡风玻璃按基本曲率特性分为哪几种。

P150
答：圆柱形、圆锥形、圆球形
【11】客车座椅设计基本尺寸要求。

P162
答：在确定座椅宽度时，应取双人座椅作为原始尺寸，对城市大客车不得小于865mm；长途客车上标准的双人座椅宽应在960mm左右，而单人座椅为480mm，三人座椅宽为1300~1350mm；四人座椅宽可取为1750~1800mm。

【12】货车驾驶室类型。

P168
答：长头式驾驶室、短头式驾驶室、平头式驾驶室
二、名词解释
1、概念设计
概念设计是对未来投产汽车的总体概念性描述，属于设计的前期工作。

这个阶段是从产品创意开始到构思草图，完成既实用又美观的造型设计，并制作模型和试制概念样车等的全过程。

2、虚拟现实技术
虚拟现实技术是一门综合技术，它以计算机技术为主，综合利用计算机三维图形技术、模拟技术、传感技术、人机界面技术、显示技术和伺服技术等，形成一个逼真的三维视觉、听觉及感觉的感官世界。

3、升力
汽车行驶时，由于上部和下部空气流速及压力的差别而产生的垂直作用于运动方向的力叫做升力。

4、R点
在设计之初进行总体布置时，通常是根据总布置的要求确定一个“座椅参考点”，也就是将座椅调至最后、最低位置时的胯点，并称该点为R点。

眼椭圆是用来描述汽车驾驶员以正常驾驶姿态就坐在座椅上时，眼睛在车身坐标中的活动范围。

6、折背式车身
折背式车身按车门数分为二门式和四门式两种，车身明显地分成头部发动机舱、中部乘客舱、尾部行李箱三部分，大多有前后两排座位，整车总长度超过4米，车身的背部有角折线条。

二门式轿车通常总长在4米以下，有时将尾部与中部结合起来，带有上掀式的背门，所以又称掀背式轿车。

三、简答题
1、传统车身设计时，初步设计包含那些内容。

P2
①汽车总布置草图设计②绘制1:5的彩色效果图③雕塑1:5的油泥模型
2、简述传统设计方法存在的问题。

P5
①车身开发及生产准备周期长②计的累计误差大③费时费力，工作强度大④车身设计开发成本高⑤产品的通用化与系列化程度低
3、试述虚拟现实技术与传统CAD技术的区别。

P9
①虚拟现实技术具有交互和实时的特征，可使设计者呈主动状态，能身临其境；图形真实感强，有远、近、纵、深的感觉。

但CAD没有这些特征。

另外，利用虚拟现实技术可实现多产品和新老产品同时开发和资源共享。

②利用虚拟现实技术进行车身设计，可取代一些模型制作环节，造型方案确定后的建模数据可直接用于车身结构设计、冲压模具设计等后续环节，还可设计出汽车车身的各种零部件，甚至可装配出整辆虚拟样车。

该样车放置在“虚拟汽车试验场”便可进行各种性能试验及碰撞试验，并可进行改进设计，这样就可节约大量的资金和时间。

③虚拟现实技术的实现需要大量设备支持，这些设备包括计算机平台、显示装置及交互式附件等。

4、简述汽车色彩的选用原则。

P68
①不同国家、不同地区的人们对色彩的爱好是不同的
②不同宗教信念会影响色彩设计
③不同的自然地理条件会影响色彩的设计
④车身的色彩设计要高度注意其交通安全
⑤汽车色彩设计应考虑对都市环境协调和自然环境恶化所产生的影响
5、考虑防腐蚀时，如何选用车身材料。

P102
①车身材料如选用冷轧钢板时应进行防腐蚀处理，应多用镀锌钢板。

镀合金钢板。

或者涂防腐蚀材料。

②采用耐腐蚀材料铝。

③尽可能多采用塑料件，尤其是外装饰件、
6、新鲜空气进入客厢内进风口的形式有。

P154
①打开前三角窗，使空气流入②从前围上盖板直接流入③从车头部引出较长的管子把空气导入④在进风道中加入风扇，强制性的把新鲜空气吸入车内⑤从发动机罩后部开口，再通过前围流入车内
7、为了实现车身轻量化，如何选择轻质材料。

P129
选择高强度钢板、铝材、塑料等轻质材料
8、轿车车身外形尺寸参数有哪些。

P138
总长、总高、总宽、轴距、轮距、前悬、后悬、前风窗倾斜度、后风窗倾斜度及最小离地间隙等。

1、试述数字化车身的主要步骤。

P9
【1】确定车身总布置，并利用扫描技术和矢量化技术，将车身总布置图由三维扫描仪直接输入计算机工作站，经过矢量处理后得到原始数据点。

【2】根据已有的总布置尺寸和图形，在计算机屏幕上用线条和色彩覆盖总布置图，再借助于Alias等软件构造出三位数学模型，进而绘制出立体效果图。

【3】通过三维图像的屏幕投影，从任意角度去观看造型的形体，并对三位数学模型进行修改，进而建立起车身外表面的数学模型
【4】利用CAD技术、数控技术、激光技术和材料集成起来的从设计到实体模型加工一体化的系统技术，用CAS技术加工出1:1的油泥模型，用作进行外观评价和性能参数调试分析。

【5】根据车身表面的数学模型进行车身结构及内饰、仪表板等内部部件的设计，建立模具加工文件，并理由CAE技术从事车身强度、刚度、碰撞和空气动力学方面的计算和模拟。

2、绘图描述汽车受侧向力作用时，气动中心相对于汽车质心位置不同对轿车行驶稳定性的影响。

P34
答：气动中心在质心之前时（靠近前轴），横摆力矩使汽车在水平面上绕顺时针方向转动，与侧向风方向同向，造成稳定性恶化。

气动中心在质心之后时，横摆力矩使汽车产生逆时针方向转动，与侧向风方向反向，使汽车趋向稳定。

3、试述非承载式车身的优缺点。

P79
①优点：【1】延长车身的使用寿命、提高乘坐舒适性
【2】发生撞车事故时，车架对车身起到一定的保护作用
【3】简化了装配工艺，便于组织专业化协作
【4】由于有车架作为整车的基础，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的车辆
②缺点：【1】由于整车基本不参与整车承载，故必须保证车架有足够大的刚度和强度，从而导致整车自重增大
【2】由于底盘和车身之间装有车架，所以使整车的自重增大
【3】车架纵梁的生产必须具有大型的压床与焊接、检验设备、故设备投资和基础建设费用较高
4、试述汽车覆盖件的分块原则。

P88
①最大覆盖件零件的展开尺寸不得超过板材的尺寸规格。

②覆盖件分块应根据企业的设备情况与技术水平来确定，分块的零件尽可能少，尽量采用整体结构，使接口处有良好的装配和焊接工艺。

③分块时应考虑零件的成形工艺性、装配工艺性以及车身整体组装后的外形美观性。

④零件分块结构要合理，尽可能用双极点焊代替单极点焊或二氧化碳保护焊，以增强焊接牢固性及减少零件的焊接变形。

⑤零件分块应考虑安装方便性并保证良好的装配精度。

⑥分块线应尽可能与外部造型线相适应，并避免在圆弧面上分块。

⑦对于车身易损件进行分块时，应单独划分出来。

5、车身覆盖件中，冲裁、压弯零件有哪些设计要求。

P91
①对于车身上的孔，应尽可能采用圆孔、方孔等规则孔，避免用细长孔，以便降低成本，同时对模具强度有利。

②孔与孔之间、孔与边之间的距离应恰当，以免由于距离太小在冲裁时引起周边材料的变形和破裂。

同时，对带孔的弯曲件，孔离弯边应远一些。

③若弯曲零件的弯曲角小于90°，其弯曲半径r应相应增大，一般取r≥t（t为板料厚度）。

对于局部压弯的零件，为避免压弯处撕裂，必须预先切出深度为k的槽，且k＞r。

④车身覆盖件大都需要翻边成形，以便加强零件刚度和用于与其他零件连接。

设计时，应正确决定其曲率的大小。

⑤在设计既有翻边又有局部鼓包和凸起肋的零件时，应尽可能设计成使凸起方向与翻边压弯方向一致，以便在一道工序中冲压出来。

6、汽车结构碰撞性能有哪些要求。

P118
（1）汽车对正面固定障碍物的冲击
使汽车以48.3km/h的车速冲击其前面的固定障碍物，其转向柱相对于乘坐是向
后的移动量不得超过12.7cm。

（2）车后移动障碍物对汽车的冲击
当车辆解除制动，变速器置空挡，受到质量为8800kg以48.3km/h速度运动的障
碍物从后面冲击时燃料溢出量不应超过汽车对正面障碍物冲击中的规定限制。

（3）侧向移动障碍物对汽车的冲击
实验时，质量为8800kg的障碍物以32.2km/h的速度沿垂直于纵轴的方向移动，
撞击后要求燃料溢出量不应超过汽车对正面障碍物冲击中的规定限制。

（4）车顶抗撞压强度
加载装置为一刚性矩形表面（76cm*183cm）平面，加载方向为前视图倾斜25°，
侧视图倾斜5°，加载力为车辆重量的1.5倍或22240n两者中的较小者，要求试
验装置移动量不应超过127mm，车辆左前角和右前角都必须满足这个要求。

（5）车内撞击中的乘员保护
要求一个人头模型以24km/h的速度撞击仪表板或座椅靠背。

若在任何时刻产生
的加速度值超过80g，那么其持续时间不得大于3ms。

7、碰撞时，人员损伤的评价指标有。

P119
（1）碰撞时人体响应的安全性指标A
A=Ec/E,A=1，表示满足法规要求，A<1，不满足，A>1，优于法规要求（2）伤害指数和脑损伤程度
SI=1000为脑震荡容许值
HIC值是指前后方向碰撞头部的伤害极值，侧向加速度峰值达到76g、经历时
间20ms的值作为阀值，承受此值撞击头部将产生不可治愈的伤害。

（3）胸部忍受撞击性能要求的评价指标
撞击持续时间超过3ms时的加速度限制不得超过60g，胸部压缩量应小于
76.2m。

（4）下肢忍受的撞击极限性能评价指标
汽车碰撞时所受轴向压力不得超过10kn。