第三章 车身结构设计准则
《汽车车身结构与设计》个人总结
一、汽车车身功能：
1、为乘员提供安全舒适的乘坐环境，满足：
1）乘坐舒适性，包括居住性、振动的舒适性及空气调节等。
2）密封性、隔热性、防振性和防噪声性。
3）操纵方便性。
4）视野性。
5）上下车方便性。
6）行驶安全性。
2、提供发动机及底盘等部件的装配。
3、汽车美观造型的体现。
二、车身的技术特点：
1、车身技术涉及当代科技领域的多门学科，而且各学科之间高度交叉和融合。
2.汽车表面及周围的流谱和局部流场的研究，分析作用在汽车上的气动力机理。
3.发动机和制动装置空气冷却问题的研究。
4.汽车内部自然通风和换气问题的研究。
二、流场：将流经物体的气流的属性如速度、压强、密度等表示为空间坐标和时间t的函数，、分别称为速度场、压强场、密度场，其总合称为流场。定常流场、非定常流场。
4.车身的外形和布置必须保证驾驶员和乘员有良好的视野。
5.车身材料必须是轻质的，以降低整车质量。
6.车身外形具有低的空气阻力，节省能源。
7.必须能在发生事故时对乘员提供保护。
8.车身材料必须来源丰富、成本低，所选择的材料必须能够实现高效率的制造和装配。
9.结构设计和选材必须保证车身在整个使用期间满足对冷、热和腐蚀的抵抗能力的要求。
七、客车蒙皮种类及特点：
应力蒙皮：蒙皮参与承载，可使骨架比较细，车身自重较轻。
预应力蒙皮：蒙皮不参与承载，只起到装饰作用，因为有应力，垂直于地板的刚度得以提高。
八、三化问题：
1.“系列化、通用化、标准化”：产品系列化、零部件通用化、零件设计的标准化。
2.平台化：指使用相同的底盘结构，生产不同的汽车产品。往往造型、功能、目标市场不一样，但是底盘和车身结构却是一样的，零部件也有很强的通用性。
车身构造知识点总结
车身构造知识点总结1. 车身构造的基本概念车身是指汽车的外部部分，包括车顶、车门、车身侧面、车尾部和车底部等结构，用于保护内部机械和乘客，并为车辆提供外部保护和美观性。
车身构造是指车身各个部分的结构设计和制造方式，以及它们之间的连接方式和整体的组装工艺。
2. 车身构造的分类根据车身结构的不同，车身构造可以分为承载式车身和非承载式车身两种。
承载式车身是指车身的强度由车身自身的结构来支撑，车架和车身一体化；非承载式车身是指车身的强度由底盘结构来支撑，车身只负责外部保护和美观性。
3. 车身结构的材料车身结构的材料主要包括钢材、铝合金、碳纤维等。
钢材是目前汽车车身最主要的材料，因为它具有良好的强度和成本效益，但随着轻量化的趋势，铝合金和碳纤维等新材料正在逐渐应用到车身结构中。
4. 车身结构的设计原则车身结构的设计需要考虑到强度、刚度、安全性、舒适性、轻量化、美观性等方面。
设计人员需要根据这些原则来确定车身的各个部分的结构设计，以满足汽车的使用要求和市场需求。
5. 车身结构的连接方式车身结构的连接方式主要包括焊接、螺栓连接、胶接、铆接等。
不同的连接方式适用于不同的车身结构，设计人员需要根据工艺和成本的考虑来选择合适的连接方式。
6. 车身结构的制造工艺车身结构的制造工艺主要包括冲压、焊接、涂装、组装等过程，其中冲压是车身结构制造的关键工艺，它直接影响车身的质量和成本。
7. 车身结构的安全性设计车身结构的安全性设计是指车身在发生碰撞时对乘客和车辆的保护能力。
设计人员需要通过仿真分析和实际测试来评估车身的安全性，以确保车身在发生碰撞时能够保护乘客的生命安全。
8. 车身结构的轻量化设计轻量化是当前汽车工业的一个主要趋势，设计人员需要通过优化车身结构设计和采用轻量化材料来减轻车身的重量，以提高汽车的燃油经济性和性能表现。
9. 车身结构的美观设计车身结构的美观设计是指车身的外观造型和细节设计，既要满足汽车的品牌形象和市场需求，又要考虑到生产工艺和成本的因素。
汽车车身结构与设计(第三章)
硬点尺寸前缀和编号
在SAE J1100 中给出了硬点、硬点尺寸代号、定义 和测量方法。硬点尺寸代号采用前缀加数字加后缀 的形式表示, 部分前缀和数字的含义见表3-9。后缀 用“ -1”、“ -2”的形式表示该尺寸为第一排、第 二排座椅
车身外部尺寸
长度方面的尺寸主要有轴距、车长、前悬、后悬等；
车身外部尺寸
宽度方向的尺寸主要有轮距、车宽、翼子板间距等；
车身外部尺寸
高度方向的尺寸主要有车高、最小离地间隙、门槛高度、 保险杠高度、车灯高度等；
车身外部尺寸
角度方向尺寸主要有风窗倾角、侧窗倾角、接近角、离去角、通过角等。
车身内部尺寸
车身内部尺寸主要包括长度、宽度、高度和角度等方面的 尺寸，SAE J1100对内部尺寸给出了详细的规定。
SAE 平均头廓线及包络面
头廓包络面的尺寸和定位
SAE J1052 标准中，对应各种座椅水平调节行程的乘员头廓包络 面尺寸(距离头廓包络中心的距离)
对于驾驶人和前排乘客，头廓包络在Y 方向的尺寸要向外延长 23mm。行程可调节座椅的头廓包络面只在侧视图有向前下方的 12度的倾角，其他视图倾角都为零。对于固定座椅，头廓包络 在各个视图方向的倾角都为零。
95 百分位眼椭圆(座椅行程大于 133mm) 中P1、P2、P3、P4 位
置
影响眼椭圆定位的布置参数
眼椭圆的应用
以SAE眼椭圆为理论依据，可进行内外视镜布置、 驾驶人前方视野的设计和校核、车身A/ B/ C柱盲 区的计算、仪表板上可视区的确定、刮水器布置 和刮扫区域校核和遮阳带位置的确定等。
利用眼椭圆进行驾驶人前方下视野设计的方法
电动客车人机工程学优化
第3章汽车车身结构分析与设计【汽车车身结构与设计】
2）车身结构设计时应充分考虑结构强度、抗弯扭刚度、制造工艺等，确保 其安全性，同时应满足防尘、隔声、降噪性能等设计要求。优良的结构设计可 有利于实现轻量化，从而改善整车性能，降低成本。
车身前部的结构设计必须使其能有效地吸收冲击能量；
前围板总成应有可将外部空气导入车室内的通风口，并具有阻止发动机 噪声透过前围板传入乘坐室的作用 ；
还要在散热器框架周围安装前照灯、散热器和空气冷凝器等 。
（2）中部 轿车中部是乘坐室部分，主要承受分散在地板上的重力，如车身 装备和乘员的重力、悬挂在门柱上的车门重力等。
a) 分块方法一
b)分块方法二
1-底架 2-门槛 3-中柱 4-前柱 5-前轮罩 6-前围 7-顶盖 8-侧壁 9-前围窗框 10-后风窗
2） 从前、中、后三部分车身总成考虑 （1）前部 车身前部敞开部分承受较大的集中力，如动力总成、散热器、前 板制件的重力和前悬架支承力等 ，这些力主要由两根对称的前纵梁支承，并 传至整个车身前部结构；
工艺分离面一般采用不可拆卸的连接方法，如焊接、铆接等。它们最 终构成一个统一的刚性整体。
3.1.3 车身结构件的分析与设计
轿车行驶时，车身不仅要受到在垂直方向上的车身自重和固定在车身上的 所有总成和设备的重力，以及乘员和行李的重力作用，同时还受到由悬架 和轮胎传来的侧向力与纵向力，以及惯性力和空气阻力等，有时还会受到 碰撞载荷的作用，这些力都是由车身的承力结构件来承担。因此，车身结 构件是保证车身所要求的强度和刚度的基础构件。 1. 车身结构件分类 1）功能件 如车身底架纵梁、门立柱、窗框、门槛等。 2）加强件 结构加强件主要用于增强板件的刚度，提高各构件的连接强度。 如车门加强板用以提高附件安装部位的刚度和连接强度。再如地板加强横 梁、车门铰链安装加强板等。 3）非承载构件 它是为安装附件而设置的，如顶盖上为安装顶窗而设置的框 架等。
车身结构介绍范文
车身结构介绍范文车身结构是指汽车的整个车身的构造和组成方式，它直接影响到汽车的安全性、舒适性和操控性能。
下面将对车身结构进行详细介绍。
一、车身结构的分类：1.整体式车身结构：车身整体由一整块钢板冲压成型，车门、车顶等部位没有明显的分割。
2.空间式车身结构：车身分割成许多模块，通过螺栓、焊接等方式连接在一起，好处是方便维修和更换零部件。
3.混合式车身结构：整体式和空间式的结合体，采用整体式的方式制造车身的大部分构件，而一些需要常常进行维修或更新的部件则使用空间式。
二、车身结构的重要性：1.安全性：车身结构对于汽车的安全性起着至关重要的作用，它必须能够承受和分散撞击时的冲击力，保护车辆内部的乘员。
2.刚性：车身结构的刚性对于汽车的操控性和舒适性有着重要的影响，高刚性能够提高车辆的稳定性和抗扭性。
3.轻量化：现代汽车的设计追求节能环保，而车身结构的轻量化是实现节能的一个重要措施，轻量化能够减少车辆自重，提高燃油经济性。
4.散热性：车身结构的散热性能直接影响到发动机和其他机械部件的温度，良好的散热性能可以保证车辆的正常运行。
三、常见的车身结构：1.钢质车身结构：钢质车身结构是目前主流的车身结构，它采用钢材制造，具有优秀的刚性和抗冲击能力，同时还具有较好的隔音、降噪性能。
2.铝合金车身结构：铝合金车身结构由铝合金材料制造，相比于钢质车身具有更轻的重量，但是相对较高的成本限制了其在普通乘用车中的应用。
3.纤维增强复合材料车身结构：纤维增强复合材料车身结构由轻质高强度的纤维增强复合材料制造，具有较高的轻量化效果，但是成本较高，难以大规模应用在乘用车中。
4.碳纤维车身结构：碳纤维车身结构是目前最先进和最轻量化的车身结构，由碳纤维材料制造，具有极高的刚性和抗冲击能力，但是成本非常高，目前仅应用于高端超跑和赛车中。
四、车身结构的设计原则：1.安全性：车身结构应具备良好的抗撞击性能，能够吸收和分散撞击时的冲击力，保护乘员安全。
车身结构设计规范
车身结构设计规范1.范围本规范归纳了白车身结构设计的一些基本方法和注意事项。
2. 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文本。
GB 20182 商用车驾驶室外部突出物GB 15741 汽车和挂车号牌板（架）及其位置，汽车罩（盖）锁系统GB 11568 汽车罩（盖）锁系统3.工艺要求：3.1、冲压工艺要求3.1.1 在设计钣金件时，应使钣金件有拔模角度，最小3度。
如果拉延深度越大拔模角度需要越大，如果有负角的话，就必须增加一道整形工序，大大增加成本。
3.1.2在设计钣金件时，对于影响拉延成型的圆角要尽可能放大，原则上内角R≥5，以利于拉延成型；对于折弯成型的圆角可以适当放小，原则上R≈3即可，以减小折弯后的回弹。
3.1.3在设计钣金件时，考虑防止成型时起皱，应在适当的地方（如材料聚集处）布置工艺缺口，或布置工艺凸台、筋。
3.1.4孔与孔，孔与边界距离应大于2t（t=钣金料厚），若在圆角处冲孔，孔与翻边的距离应大于R+2t。
开孔时尽量不要开在倒角面上，以避免模具刃口早期磨损。
3.1.5 三面或多面交汇的尖角处在倒圆时应尽量倒成球形。
3.2 焊接工艺要求3.2.1 焊接搭接边重叠部分的宽度一般在14—16mm为佳,最小不小于12mm；3.2.2考虑焊接时应考虑焊接工具的接近性。
3.2.3对于无法焊接的内板，可以考虑开焊接工艺过孔，一般要求Φ30以上;3.2.4焊点的距离一般是60-80mm,2.2.5 如果焊接处对于防水、隔音、隔热等性能要求较高时，焊接处需要涂焊接结构胶3.3 涂装工艺要求I3.3.1考虑在侧围下部和车门最下部开漏液孔；2.3.2考虑在地板总成低洼处布置漏液孔。
3.4 装配工艺要求3.4.1考虑零部件装配时装配工具的接近性3.4.2考虑零部件自身安装或拆卸的方便性；3.4.3对于安装工艺过孔，应考虑做成翻边孔，以增加零件本身的刚度，以及不伤手和工具4. 性能要求4.1 车身作为整车的基础结构，给各个功能件提供安装和固定的位置，并具有足够的刚度和强度，以保证所有部件相互位置的正确与稳定。
第三章 车身结构设计准则
隔热、隔音和隔振等三隔性能，它的优劣往往反映了车辆运行的质量，对轿车的舒适性前围板多采用叠层钢板材料，还通常采用前
度角的斜壁设计，以达到最好前围板上冲压出制动踏板孔、油门孔、等各种装置的凸台或凹台，冲压出加强筋，以增
定在后横梁上，分为前、中、后三块。
中梁式车架边梁式车架
综合式车架
路虎发现者3
得轿车车身造型能有更大的发挥空间。
美国轿车多为宽大
车身虚拟造型与图形显示。
虚拟数字化；电子智能化；网络背景化；绿色设计。
圣诞快乐！
奔驰SLK 55 AMG
轻量化特别版车型
碳纤维复合材质
（carbon-fibre-reinforced-plastic,CRP 19英寸锻造铝轮毂高性能合成材料刹车系统
Audi Spyder 四驱跑车
0.168低风阻系数，UFE-III
本田上掀引擎罩可减轻行人头部伤害普遍安装在轿车上的侧门防撞杆
适应性。
汽车车身结构强度和刚度分析与设计
3.2 车身结构强度与刚度分析
2）将数字模型导入有限元分析软件 利用CATIA、Pro/E等软件与有限元分析软件ANSYS之间的数据传输，
实现CAD与CAE软件的无缝连接，在不影响计算结果的前提下，对已经建 立的车身数字模型可在CAD软件中做适当简化处理，主要为以后网格划分 提供方便，减少计算机计算时间。
3.2 车身结构强度与刚度分析
汽车疲劳寿命预测仿真流程图
第3章 汽车车身结构分析与设计
3.2 车身结构强度与刚度分析
4. 车身刚度分析
（1）车身刚度定义 车身刚度是车身结构抵抗变形的能力，即产生单位变形时所需的力。 现代汽车车身结构一般由薄钢板，通过焊接、铆接、粘接等工艺连接而成。
其刚度不仅与材料本身的性质（密度、弹性模量等）、构件截面形状（开口/ 闭 口截面）、截面的弯曲惯性矩、扭转惯性矩有关，还与连接方式（焊接、 铆接 和粘接）、接头设计和板料厚度有关。
图为帕萨特B8车身结构，采用新材料实现了车身轻量化。
第3章 汽车车身结构分析与设计
3.2 车身结构强度与刚度分析
实际上，白车身强度的判别标准，需要根据各工况下应力值大小、各工 况发生的概率、零部件的材料性能、零部件的表面质量以及相似车型、相 似 部位的试验结果等因素进行综合判断。 3. 车身疲劳强度分析
➢ 概念设计阶段可以先采用静态分析，静载荷乘以适当的动载荷系数和安全 系数得到动态的等效载荷，进行结构的等效动态设计；详细设计阶段 则 需要对结构大变形或振动响应进行直接的动态分析。
➢ 在车身结构强度与刚度设计时，通常以几种典型的工况为例进行分析，如 弯曲工况、扭转工况、紧急转弯工况、紧急制动工况等。
3.2 车身结构强度与刚度分析
车身结构设计
1886年德国人卡尔本茨发明三轮汽车，同年德国戴姆勒发明四轮汽车，故1886作为汽车元年。
车身演变：马车-箱型车-甲虫型-船型-鱼型-楔形总布置原则以人为本原则：乘坐舒适、操纵方便、视野开阔、上下车方便等。
气动性原则：整车经济性、行驶稳定性。
外小内大原则：尤其是宽度方向的利用。
三化原则：系列化、通用化、标准化，并符合法规。
协调性原则：整体的协调，进行局部妥协或补偿。
见缝插针原则：空间利用最大化，要斤斤计较。
大多数人原则：室内布置和座椅、仪表操作尺寸。
方便性原则：操纵、修理、上下车方便性。
轻量化原则：设计轻量化，工艺合理化（冲压/ 焊接/ 涂装/ 装配）。
总布置设计方法以驾驶员座椅为中心(实质为H点)来进行。
确定座椅位置及尺寸画出在调节状态下的极限位置画出眼椭圆确定R点确定H点确定仪表板位置及上下左右视野利用人体模型确定方向盘安装角度据盘底端距坐垫、椅背距离画出操纵手柄、按钮位置确定前风窗安装角度和AC柱位置顶盖及地板位置。
总布置设计内容与底盘布置型式的关系动力总成的布置地板凸包和传动轴的布置轮罩外形尺寸的确定和踏板位置车门、立柱布置及上下车方便性车身内部布置油箱和备胎等附件布置排气消音器的布置车身的承载方式非承载式车架的形式：框架式（边梁式）、周边式、脊梁式。
优点：1、位于车架和车身之间的弹性元件可以辅助缓冲，车厢变形小，适当吸收车架的扭转变形和降低噪声，提高了乘坐舒适性。
2、底盘跟车身分开装配，再总装到一起，简化了装配工艺，也偏于组织专业化协作。
3、车架是各总成的集成，便于改装和衍生成为其他专用车辆。
4、发生撞车事故时，车架对车身有一定的保护作用。
缺点：1、车架设计时未考虑车身承载，为了保证足够的强度和刚度，导致自重增加。
2、车架位于底盘和车身之间，导致整车高度增高，质心升高，高速行驶稳定性较差。
3、车架一般为整体式，生产时需使用大型压床和焊接、工夹具及检验设备，造价昂贵。
承载式车架的形式：传统一体化、高刚一体化、碳纤维一体化、盆式铝合金一体化、空间管阵式、铝合金空间管阵一体化。
汽车车身结构设计
汽车车身结构设计随着汽车产业的不断发展，汽车车身结构设计也变得越来越重要。
汽车车身结构设计涉及到诸多方面，包括安全性、刚性、轻量化、空气动力学性能等。
一个好的车身结构设计不仅可以提高汽车的安全性能，还可以提高燃油经济性和行驶稳定性。
本文将探讨汽车车身结构设计的重要性、设计原则以及新兴技术的应用。
一、汽车车身结构设计的重要性汽车车身结构是汽车的骨架，对汽车的安全性能有着至关重要的影响。
一个优秀的车身结构设计可以最大限度地保护车内乘客，减少碰撞时的能量传递，降低乘员受伤的概率。
同时，良好的车身结构设计也可以提供良好的刚性，提高汽车的防护能力，对车内装置的安全性和稳定性有着显著影响。
二、汽车车身结构设计的原则1. 安全性原则汽车车身结构设计的首要原则是确保乘员的安全。
设计人员应该考虑到各种车辆碰撞情况，包括正面碰撞、侧面碰撞和翻滚等。
合理的车身结构设计可以通过吸能结构和变形区域来减少碰撞时对乘员的冲击力，最大限度地保护乘员的生命安全。
2. 轻量化原则随着环保意识的提高和燃油效率的要求，轻量化成为汽车设计的重要趋势。
汽车车身结构设计应该在确保安全性的前提下，尽可能减少车身的重量。
优化材料的选择和结构的设计，可以在一定程度上降低车身的重量，提高汽车的燃油经济性。
3. 空气动力学原则合理的空气动力学设计可以显著改善汽车的行驶稳定性和燃油经济性。
在车身外形设计中，应该考虑到空气的流动情况，降低空气阻力，减少能量损失，提高汽车的行驶效率。
三、新兴技术在汽车车身结构设计中的应用1. 材料技术的发展随着材料科学的不断进步，新型材料在汽车车身结构设计中的应用也越来越广泛。
高强度钢、铝合金、碳纤维等材料的使用可以在一定程度上提高车身的刚性，降低车身的重量，同时保证乘员的安全。
2. 结构设计的优化现代计算机辅助设计技术的发展为汽车车身结构设计提供了更多的可能性。
通过数值模拟和优化方法，设计人员可以对车身结构进行全面的分析和优化，找到最佳的结构方案，提高汽车的性能。
车身结构课程设计
车身结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握车身结构的定义、分类及各部分功能，理解车身结构与车辆性能之间的关系。
2. 使学生了解车身设计的基本原则，掌握车身设计的基本流程和关键参数。
3. 帮助学生了解不同类型车身结构的优缺点，能够分析其在实际应用中的适应性。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析车身结构的能力，能够对给定车型进行结构分析。
2. 培养学生运用车身设计原则和方法，设计简单的车身结构，提高创新实践能力。
3. 培养学生通过查阅资料、团队合作等方式，解决实际车身结构问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对车身结构的兴趣，培养其探索精神，提高学习积极性。
2. 培养学生关注车身结构在环保、安全等方面的意义，增强社会责任感。
3. 引导学生认识到团队合作的重要性，培养合作精神和沟通能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为汽车工程专业课程，旨在帮助学生掌握车身结构的基本知识，培养其实践能力。
学生处于大学二年级，已具备一定的基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，注重培养学生的创新能力和实际操作能力。
课程目标分解：1. 掌握车身结构基础知识，能进行车身结构分类及功能分析。
2. 学会运用车身设计原则，完成简单车身结构设计。
3. 能够分析不同类型车身结构的优缺点，并在实际应用中进行选择。
4. 培养学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力。
5. 增强学生对车身结构在环保、安全等方面的认识，提高社会责任感。
二、教学内容1. 车身结构概述- 车身结构定义及分类- 各类车身结构的功能特点2. 车身结构与性能关系- 车身结构对车辆性能的影响- 车身结构设计原则3. 车身设计流程与方法- 车身设计基本流程- 车身设计关键参数- 车身设计常用方法4. 车身结构分析- 车身结构受力分析- 车身结构优化方法5. 车身结构实例分析- 常见车身结构案例分析- 各类车身结构优缺点对比6. 车身结构设计实践- 简单车身结构设计方法- 设计实践案例7. 车身结构新技术与发展趋势- 新材料在车身结构中的应用- 车身结构轻量化技术- 车身结构智能化发展趋势教学内容安排与进度：第1-2周：车身结构概述及功能特点第3-4周：车身结构与性能关系、设计原则第5-6周：车身设计流程与方法第7-8周：车身结构分析第9-10周：车身结构实例分析第11-12周：车身结构设计实践第13-14周：车身结构新技术与发展趋势教材章节关联：《汽车工程》第3章 车身结构设计《汽车车身结构与设计》第1-5章三、教学方法1. 讲授法：通过系统的讲解，使学生掌握车身结构的基本概念、设计原则及方法。
汽车工程中的车身结构设计资料
汽车工程中的车身结构设计资料车身结构设计是汽车工程中的重要环节，它直接关乎到车辆的安全性、舒适性以及整车的性能表现。
本文将介绍汽车工程中的车身结构设计相关的资料，包括设计要求、设计流程和常用工具。
一、设计要求1.安全性：车身结构设计必须满足车辆在各种行驶状态下的碰撞安全要求，包括正面碰撞、侧面碰撞和倒车碰撞等。
此外，还需要考虑行人保护、防滚架构和撞车安全气囊等安全性能。
2.舒适性：车身结构设计应保证车辆在行驶过程中提供舒适的乘坐环境，包括减少车身噪音、振动和车厢内部温度的控制。
3.轻量化：车身结构设计需要考虑材料的轻量化，以提高燃油经济性和减少环境污染。
4.结构强度：车身结构设计必须满足一定的结构强度要求，以确保车辆在各种工况下的稳定性和刚性。
二、设计流程1.需求分析：根据用户需求和市场需求，确定车身结构设计的功能要求和性能指标。
包括车辆类型、座位数、载重量、行驶环境等。
2.概念设计：进行初始的车身结构设计，并通过仿真和测试验证各项性能指标是否满足要求。
3.详细设计：根据概念设计的结果，进行详细设计，包括材料选择、连接方式、强度计算等。
4.验证与优化：通过虚拟仿真和实际测试，验证车身结构的安全性和性能表现，并对其进行优化。
5.制造与组装：根据最终设计方案，进行车身结构的制造和组装，包括焊接、钣金等工艺。
6.试验与认证：对车身结构进行各项试验和认证，确保其符合国家和行业标准。
三、常用工具1.计算机辅助设计（CAD）软件：通过CAD软件可以对车身结构进行三维建模和分析，提高设计效率和准确度。
2.有限元分析（FEA）软件：FEA软件可以对车身结构进行强度、刚度和振动分析，帮助设计师优化结构设计。
3.碰撞模拟软件：碰撞模拟软件可以通过虚拟仿真的方式评估车身结构在碰撞时的安全性能。
4.试验设备：包括拉力试验机、冲击试验机等设备，用于验证车身结构设计的物理性能。
总结：汽车工程中的车身结构设计是一项复杂而又关键的任务，它直接关系到车辆的安全性和性能表现。
第三章 汽车车身结构
20世纪80年代以后，轿车基本上采用整体式车身结构，加之各种新技术的应用，使轿车整体性能达到了 新的水平。 由于车身结构不同，在受到碰撞产生变形或损毁时，其钣金修复的模式也不相同。一般说，对有车架式 车身，宜将车架与壳体拆开分别进行修复。对车架的修复主要是按技术要求恢复其几何位置，从而恢复 汽车的动力性能；对壳体的修复主要是恢复其空间几何形状，更换受损件等传统钣金操作。将上述两部 分试装调整后，重新进行表面装饰。对于整体式车身的修复要求则高得多，要同时考虑车身各部分相对 几何位置满足汽车动力性能要求和车厢的内部结构形状要求两部分。通常只能在专门的牵引台架上采用 液压牵引方法，对整体车身进行校正。
整体式车身的检查中容易忽略碰撞点的一些不明想的损坏，而且这些损坏在以后的会引起操纵系统 或动力系统的故障。整体式车身前部结构比车架式车身复杂的多，车身前部不仅装有前悬架构件和 操纵联动装置，而且装有发动机、传动装置等。车身前部板件承受的载荷大，要求前部车身的刚性 要好。
二、整体式车身的类型 现在的整体式车身结构有三种基本类型：前置发动机后轮驱动（简称前置后驱，可用FR表示）；前 置发动机前轮驱动（简称前置前驱，可用FF表示）和中置发动机后轮驱动（简称中置后驱，可用 MR表示）。 （一）前置发动机后轮驱动（FR）的车身 1、前置后驱车身的特点 前置后驱（FR）的车身（图3-17）被分成三个主要部分：前车身，中车身（乘坐室）和后车身。
5、前置后驱的后车身 前置后驱的后车身有轿车形式（图3-26）和旅行车形式（图3-27）两种类型，前者行李舱和乘坐室分离； 后者乘坐室和行李舱不分开。在轿车中，后围上盖板和后座软垫托架连接在后侧板和后地板上，可防止 车身扭曲。旅行车没有单独的后车身，采用加大顶盖内侧板及后窗下部框架，将顶盖内侧板延伸至后侧 板等措施来加强车身的刚度。
汽车车身结构与设计
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1．概念设计：包括技术任务书的全部内容和一个批准的三维模型。
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。
《汽车车身结构与设计》习题与解答.
《汽车车身结构与设计》习题与解答.《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。
汽车车身设计-第三章ppt课件共65页
– 用一个简化的框架结构表示车身结构（对 称结构）
件的截面性质
三、车身结构中构 件节点（接头）的 性质
四、车身参数化模 型
五、车身详细模型
六、设计各阶段对 模型的要求
•第三节 车身结构的 力学特性和力学模型
一、车身结构内力
二、车身结构中构 件的截面性质
三、车身结构中构 件节点（接头）的 性质
• 车身上部
– 侧围的A、B、C柱 – 顶盖及其边梁 – 风窗上、下横梁等
•第二节 车身结构的 拓扑模型
一、车身结构
二、车身结构拓扑 模型的建立
三、应变能分析
四、碰撞安全性对 车身结构的要求
• 车身分成前车身，中、后部车身
– 前部车身
• 车身前部敞开部分承受比较大的集中力，主要由底架的前纵 梁支承，并传至整个车身前部结构
•第一节 作用在车身 系统上的载荷
一、车身结构承载 型式
二、作用在车身、 车架上的载荷
（二）承载式车身
• 通常将发动机和行走系通过副车架与车身底架 连接
– 副车架与车身底架纵梁之间设有橡胶垫，以减弱发 动机和悬架的振动对车身的影响
– 将动力总成和悬架等与副车架形成一个组装部件， 对生产和使用都带来方便
二、车身结构拓扑 模型的建立
三、应变能分析
四、碰撞安全性对 车身结构的要求
– 乘坐车室与前部敝开部分连接区域刚度的加强
• 纵梁到门槛的扭矩盒 • 前铰链柱上端向前指的短枪梁 • 斜梁或接头圆角的设计
– 通过前纵梁力流的分散
– 由前纵梁上部平面悬架支座附近，往后下方分叉斜伸出两根短梁， 通到地板中间通道横梁和A柱的铰链柱段
二、作用在车身、 车架上的载荷
车身结构设计
车身结构设计轿车车身结构设计是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。
所以说，它是完成整个车身开发设计的关键环节。
结构设计必须兼顾造型设计的要求，同时应充分考虑诸如结构强度、防尘隔噪性能、以及制造工艺等多种设计要求。
优良的结构设计可以充分保证汽车整车质量的减小，进而达到改善整车性能、降低制造成本的目的。
完成车身结构设计首先需要明确车身整体的承载形式，并对其作出载荷分析，以便能使载荷在整个车身上分配合理。
在此基础上，进一步作出局部载荷分析，确定各梁的结构形式和联接方式。
因通常轿车存在使用目的和级别上的不同，故常常会产生具体结构上的差异，最终导致它们在功能和价格上的差别。
总之，车身结构设计是一个涉及到多方面因素的综合工程设计问题，常成为车身设计开发中的难点。
一、轿车车身的整体结构设计车身结构设计首先应以结构轻量化为准则，力求做到强度分配在车身整体上的合理性。
为此，必须首先确定车身的主要载荷形式，其次了解载荷传递方式，进而选择合理的计算方法。
根据汽车的实际使用特点，一般将弯曲、扭转和碰撞作为设计时车身所受三种典型载荷工况。
由于轿车车身在整体上可以看作是一个由薄壁梁和薄板组成的框架结构，当假设作用力均作用在结构的节点上，且左右对称分布时，经过对节点受力作适当简化后，可建立车身承受弯曲载荷和扭转载荷的力学模型。
利用该模型，采用一般的力学方法即可计算获得车身整体的载荷分布及变形图。
若计算发现局部存在过大变形或过大载荷，应适当改变该处梁的断面形式，即通过改变断面系数来调整变形量和应力的大小。
碰撞载荷是汽车车身在使用过程中遇到的极端载荷情况。
为了有效地保护成员的安全，车身结构在整车上应符合两端软中间硬的原则，以保证纵向碰撞发生时，车身前部或后部吸收80％以上的碰撞能量。
为此，可以通过合理分配力流和增加局部吸收碰撞能量的能力达到此目的。
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隔热、隔音和隔振等三隔性能，它的优劣往往反映了车辆运行的质量，对轿车的舒适性前围板多采用叠层钢板材料，还通常采用前
度角的斜壁设计，以达到最好前围板上冲压出制动踏板孔、油门孔、等各种装置的凸台或凹台，冲压出加强筋，以增
定在后横梁上，分为前、中、后三块。
中梁式车架边梁式车架
综合式车架
路虎发现者3
得轿车车身造型能有更大的发挥空间。
美国轿车多为宽大
车身虚拟造型与图形显示。
虚拟数字化；电子智能化；网络背景化；绿色设计。
圣诞快乐！
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轻量化特别版车型
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Audi Spyder 四驱跑车
0.168低风阻系数，UFE-III
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