汽车车身总布置设计毕业论文

汽车车身总布置设计毕业论文

目录

第1章绪论 (1)

1.1 车身总布置设计概述 (1)

1.2本设计采用的绘图软件介绍 (2)

1.2.1 CATIA简介 (2)

1.1.2 CATIA的功能特点 (3)

1.1.3 CATIA软件发展 (4)

1.1.4 CATIA人机工程功能在产品设计中的应用 (4)

1.3研究本课题的意义 (7)

1.4毕业设计容 (8)

第2章车身设计方法 (9)

2.1传统的车身设计方法 (9)

2.2 现代设计方法 (9)

2.3 整车布置的基准线——零线的确定 (10)

2.4 本设计采用的设计方法 (12)

2.4.1 概念设计 (12)

2.4.2 工程设计 (12)

2.5 车身总布置容及原则 (12)

2.6车身承载方式的确定 (13)

2.6.1车身承载方式 (13)

2.7本车承载方式的确定 (15)

第3章人机工程学的基础研究 (16)

3.1 人机工程学概况 (16)

3.2人机工程学简介 (18)

3.3人机系统概述 (20)

3.4不同人种间的人体模型差异 (21)

3.5我国人体尺寸标准 (22)

3.5.1人体的主要尺寸 (23)

3.5.2立姿人体尺寸 (24)

3.5.3坐姿人体尺寸 (25)

3.5.4人体水平尺寸 (27)

3.6 SAE人体模型 (28)

3.7 结论 (29)

第4章轿车车身总布置 (30)

4.1人体功能尺寸 (30)

4.2人体模板关节角度的调节围 (34)

4.3座椅的布置 (37)

4.3.1 输入已知整车控制参数及边界条件 (37)

4.3.2踵点的确定 (38)

4.3.3确定H点位置 (39)

4.3.4确定座椅水平和垂直调节围 (40)

4.3.5 仪表板的布置 (41)

4.4驾驶员的眼椭圆及视野校核 (42)

4.4.1眼椭圆的定义 (42)

4.4.2 眼椭圆的意义 (42)

4.4.3 眼椭圆的含义 (42)

4.4.4 眼椭圆的样板 (43)

4.4.5眼椭圆制作步骤 (43)

4.4.6 眼椭圆的定位 (44)

4.4.7眼椭圆的应用 (46)

4.5头廓包络 (47)

4.5.1概述 (47)

4.5.2头廓包络面的尺寸 (48)

4.5.3头部包络面的定位 (49)

4.6前方视野校核 (49)

4.6.1前风窗开口视野校核 (49)

结束语 (53)

参考文献 (55)

致谢 (56)

附录 (57)

第1章绪论

1.1 车身总布置设计概述

汽车诞生一百多年来，其技术经过不断地发展，到现在已经成为集传统工业和高新科技为一身的典型的机电产品，而围绕汽车工业的庞大工业体系也发展成为世界上屈指可数的企业群体。随着汽车工业的蓬勃发展，车身作为汽车三大总成之一，已经在汽车设计过程中越来越趋于主导地位。据统计，客车、轿车和多数专用汽车车身的质量约占整车质量的40％～60％，有些车型的车身占整车制造成本的百分比甚至还要略高一些[1]。因此，仅从这一点来说汽车车身的经济效益也要高于其它两个总成。

在汽车制造过程中车身设计是重要环节，而车身的总布置又是其中的重要组成部分。车身总布置的任务是在车身部有限的空间把人员和货物安排在最恰当的位置，既要满足乘坐舒适性又要保证最大承载质量，尽可能的提高车身有效面积利用率，将车空间发挥到极致，达到节能减排降低成本的目的。对于不同用途的汽车总部置设计也是不同的，即使是同一类车，因其用途、性能要求以及所选的各总成的类型尺寸的不同，总布置设计也是千差万别的。车身总布置是在整车总布置的基础上进行的。整车的总布置提供了汽车长、宽、高、各部分总成的相对位置和乘客室的尺寸、轴距、轮距等控制尺寸、轴荷分配以及水箱、动力总成、前桥、后桥、传动轴与车轮等的轮廓尺寸和位置。据此再参考同类车型的有关数据作为参考，即可以初步确定汽车的基本形状，前悬和后悬的长度，前后风窗位置和角度，发动机罩的高度，前围板位置，座椅位置，部空间控制尺寸，方向盘位置角度与操纵机构和踏板的相互位置等[2]。

车身总布置设计指导思想是“以人为本”。在汽车设计中，车身部布置应当能够满足驾驶员和乘员的乘坐舒适性、操纵性、行车安全性、视野性等要求。为了达到以上性能。SAE、ISO、GB等定义了汽车驾驶员的眼睛、头部、肢体上一些与车身布置有关的人体特征点[3]。当驾驶员以正常驾驶姿势入座后，测取人体特征点，经统计处理后，便可得到各种百分位身材男女驾驶员的人体特征点分布图形。这些图形称为车身部布置设计工具。它们包括人体模型、眼椭圆、头廓包络线、手伸及界面等。

1.2本设计采用的绘图软件介绍

1.2.1 CATIA简介

CATIA是由法国著名飞机制造公司Dassau1t开发并由IBM公司负责销售的CAD/CAM/CAE/PDM应用系统。围绕数字化产品和电子商务集成概念进行系统结构设计的CATIA V5版本，可为数字化企业建立一个针对产品整个开发过程的工作环境。在这个环境中，可以对产品开发过程的各个方面进行仿真，并能够实现工程人员和非工程人员之间的电子通信[4]。

作为世界领先的软件，CATIA可以帮助用户完成大到飞机小到螺丝刀的设计及制造，它提供了完备的设计能力：从2D到3D到技术指标化建模，同时，作为一个完全集成化的软件系统，CATIA将机械设计、工程分析及仿真和加工等功能有机地结合，为用户提供严密的无纸工作环境从而达到缩短设计生产时间、提高加工质量及降低费用的效果。

目前汽车工业正在向DMA-电子模型装配的方向发展。在建造物理样机之前建立电子样机并进行测试能节省大量的开发成本和开发时间。但是要成功实施DMA需要一个集成的环境，以用于取得设计目标和管理所有相关的数据。CATIA提供了这样的环境。全球已有1000多个汽车制造公司陆续地把CATI A作为他们设计和制造流程的核心系统。 Daimler-Chrysler, BMW, Ferrar i, Fiat , Porsche, Renault, 和 Volkswagen已经体会到了CATIA给他们带来的技术创新和竞争优势[5]。

CATIA为汽车设计师和工程师提供了丰富的功能，包括3D实体造型、曲面造型和线架造型。系统提供的创新技术可以自动进行3D设计的参数化。系统还具有灵活的混合建模、虚拟产品开发、以流程驱动设计和在设计阶段进行有限元分析等能力。工程师首先在计算机上进行每个部件的检查，并在计算机的模拟帮助下进行分析，然后才需要物理样机。以这种方式，CATIA 和ENOVIA可以加快工程和制造的各个阶段，从曲面和外形风格建模到底盘和电路系统等等。

CATIA不仅仅是用来看一个要制造的汽车。它还可以用来模拟整个工厂、整个流程、整个制造过程，甚至各个过程所涉及到的人的因素。利用CATIA 强大的仿真功能，制造商可以看到部件和子装配是如何装配在一起的，以及人体在装配车间的活动。通过分析这些结果，可以明显减少不合理的设计，显著减少开发周期和成本。使用ENOVIA，公司不但可以提高设计质量，还降低了开发成本和周期，以便对市场的变化做出快速的反应[6]。作为汽车制造商，只有通过持续的创新，快速推出新的产品，才能在市场上占领领导地