车身设计总结第二章

第一篇：车身设计总结第二章

第二章基于人机工程学的车身布置设计

第一节车身布置的内容

一、车身布置的前期工作（P37）

二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容

（一）发动机布置形式和驱动方式（P38）

（二）轮罩形状和地板布置（P39-P42）

（三）发动机舱和前围布置（P43）

（四）车室内部布置

（五）后围布置（P43）

（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置（P44-P45）

三、车身布置术语和硬点尺寸定义

（一）车身布置术语

1．A、B类车（P46）

2．H点装置及其上的关键点（P46）

3．鞋、踏板参考点及其相关定义（P46）

4．百分位（P47）

5．适应度（P47）

6．硬点和硬点尺寸（P47-P50）

四、总布置图（P50）

第二节基于统计学的车身内部布置工具

一、人体尺寸和人体模型

（四）眼椭圆的应用（P63）

（一）人体尺寸（P51）

（五）眼点（E点 P点）（P64）

（二）物理人体模型

三、头廓包络

1．H点测量装置（P52-P55）

（一）概述（P65）

2．人体设计样板（P55-P57）

（二）头廓包络面的尺寸和定位

（三）数字人体模型（P57）（P65-P66）

二、眼椭圆

四、驾驶员手伸及界面

（一）眼椭圆的定义（P58）1．相关概念（通用布置因子,HR参考

（二）眼椭圆尺寸的计算和定位面）（P67）

（P59-P61）2．手伸及界面的描述（P67）

（三）眼椭圆的理论解释（P61-P63）3．驾驶员手伸及界面的定位（P68）

第三节车室内部布置设计方法

一、内部布置设计的要求（考虑因素）（P69）

（一）人眼视觉和驾驶员视野（P75-P76）

二、内部布置设计

（二）前方视野校核（P76-P79）

（一）H点布置设计

（三）仪表板布置及视野校核（P79-P82）

1．舒适乘坐姿态（P69）

（四）后视镜布置及其视野校核

2．驾驶员设计H点布置（P70-P72）（P82-P84）

3．后排乘员H点布置（P72-P73）

（二）顶盖和前后风窗布置（P73）

（三）车身宽度方向布置（P74）

三、布置方案校核

第二篇：车身设计总结第四章

第四章车身结构刚度和动力学性能设计

第一节车身结构刚度设计

一、刚度测试和分析（P118-P120）

二、车身整体刚度设计

（一）构造车身基本结构并建立概念设计模型（P121）

（二）车身刚度优化（P121-P126）

1.优化目标

2.灵敏度和灵敏度分析

3.接头优化

三、车身局部刚度

（一）车身支承部位刚度（P127）

（二）板壳零件刚度（P127-P128）

（三）防止结构中的应力集中（P129-P130）

1.避免受力杆件截面的突变

2.孔洞的设计

3.加强板的合理设计

4.车身支承部件（前、后轮罩）的设计

第二节车身结构的动力学性能设计

一、车身振动特性

（一）主观评价和客观测量（P136-P137）

（一）振动模态分析（P130-P134）

（二）确定性能指标（P137）

1．车身整体振动模态

（三）性能综合（P138）

2．部件模态分析

（四）结构动力学设计（P138-P145）

3．车身板壳的局部振动模态1．模态研究与控制（模态分布图设计）

（二）车身振动响应分析（动力学分析）2．建立系统模型

（P135）3．动力学计算分析

（三）振动特性测试（试验模态分析）4．分析流程

（P135）5．性能平衡

二、车身结构动力学性能设计6．结构优化

第三节结构设计过程与性能实现

一、结构方案设计阶段（P146-P148）4．物理样机验证

1．结构方案比较和选择

三、结构完善阶段（P151-P153）

2.分析模型更新 1.详细模型

3.多目标优化 2.车辆要求的再平衡

4．结构定义和详细说明书 3.结构性能再平衡

二、结构研究阶段（P149-P151）

四、白车身结构设计完成的总结

1．结构设计灵敏度分析（P153-P154）

2.在已经确定的性能水平下的结构调1）方案设计阶段

整2）结构研究阶段

3.基于总体性能的结构研究3）完善设计阶段

第三篇：车身总结1汇总

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白车身考试试题集

—绿色字体要求识记

1、车身结构设计方需要考虑的要素：

⑵ 结构设计的强度、刚度要求；

⑵ 轻量化+设计要素，包括结构合理性和合理选材； ⑶ 结构设计的安全性要素 ⑷ 车身防腐蚀设计设计要素 ⑸ 车身密封性设计要素 ⑹ 结构设计的制造工艺性要素

2、初步可行性分析阶段

此阶段主要工作是对整车的各项法规满足性、总体布置等可行性进行研究，主要体现在如下几个方面：

1）前、后保险杠处满足碰撞法规要求

2）发动机最小迎风面积的检查，最小迎风面积不小于冷却系统的30％。3）前雨刮在风挡玻璃的刮扫面积，A区应大于98％，B区应大于80％。4）驾驶员的视野校核。

5）发动机盖内板到发动机的最高位置间隙不小于70mm。6）前、后大灯的发光角度要求。7）前、后轮包络线的检查。8）前、后安全带固定点检查。9）前、后门玻璃半径的确定。10）车身整体尺寸检查。11）前、后盖开启角度的确认。

2、按承载型式的区别，可将车身分为：非承载式、半承载式和承载式三大类。

3、一般来说，关键焊点的位置，可以从以下几个方面进行判定：

12）1）关键件的承载部位：这些部位主要指动力总成、悬挂、副车架、座椅、安全带、铰链、门锁、拖曳臂、后轴等关键件的相应安装部件上的焊点。2）白车身常见的应力危险部位有以下：前、后悬架的安装点部位，后悬架减振器座部位，前悬架减振器座部位，后拖曳臂支架部位、铰链安装点部位等。

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3）白车身常见的影响碰撞安全性的部件有以下： 前纵梁、后纵梁、门槛、顶盖、地板横梁、A柱、B柱、C柱等骨架结构部件。

4、焊接种类：点焊、激光拼焊、二保焊。

5、点焊包括：单面点焊、双面点焊。

6、对于白车身的焊点直径，通常情况下，其取值范围为4-8mm；另外一般焊点直径可取为6mm，关键焊点直径可取为7mm。

7、主断面代号：SL 车身左侧零件 BO 车身本体 RB 车身后部 F 地板和车架 FLF 左前纵梁 FLR 左后纵梁。

8、焊接过孔最小：以焊接平面的法向切面为支撑面，以焊点中心为圆心做圆，直径最小为25。

9、车身下部总成又可分为发动机舱、前、后底板、后围板四块

12、一辆汽车密封条的设计的好坏直接影响了防水、防尘、隔音的能力。

13、关键焊点：在车身中起着对关键件的连接作用承载着整车各关键部位，在整车动态和静态中承受各种方向拉应力、压应力、剪切力等，对整车安全性能影响非常严重的焊点

14、一般焊点：只在车身中起着一般件的连接作用，焊点本身所承受的影响安全的力非常小。

15、白车身制造成本约占整车的40%～60%，通常有300～500多个形状复杂的 薄板冲压零件（如图11），在55～75个工位上大批量、快节奏地焊接而成。

16、零件编号：

5000 车身总成5101 车身地板

5401 左侧围

5601 后围

6101 前门 6201 后门 6301 行李箱盖 5701 顶盖

8402 发动机盖

17、侧围总成包括：内板总成、加强板总成、外板总成。

18、机盖和翼子板的间隙，一般4-5mm

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19、如图1-1所示R1、R2的关系：R1=R2+5

1-1 20、如图1-2所示绿色线框表示凸焊螺母Φ1=9 Φ2=11 Φ=15

1-2

21、钣金件开孔，孔边距到倒角边界的最小距离3mm

22、钣金件开孔，孔边距到零件边界的最小距离3mm

23、在汽车制造业中，冲压、焊装、涂装、总装合为四大核心技术(即四大工艺)

24、涂装有两个重要作用，第一车防腐蚀，第二增加美观。

25、车身室内布置设计方面

⑴ 人体工程要素，包括人体尺寸、人体驾驶和乘坐姿势、人体操纵范围、人眼视觉和视野、人车视野、人体运动特征、人体的心理感觉等。⑵ 车身内部设计的安全保护要素。

26、具体可行性分析阶段输入文件有：

1． CAS外、内表面数据

2． 各沿用件、更改件的清单、三维数据 3． 法规的满足性要求

4． 公司车间的各种焊接、装备工具（焊枪、气动扳手）及相关设备 5． 焊装、涂装、总装车身运输孔及吊挂孔相关尺寸的沿用，为共线生产准 3

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备

27、对于白车身焊点的点距，通常情况下，其最小值为15-18 mm，最大值为45-55 mm

28、参数化建模中零件信息中包括：料厚线、冲压平面、定位信息、搭接面

29、零件翻边高度3mm—5mm

30、点焊的接头形式有：折边接头、搭接接头

31、对于白车身焊接，通常情况下，搭接量的取值范围为12-20 mm；由于目前焊接电极一般为φ13mm或φ16mm，所以搭接量必须在15mm以上，特殊位置如门玻璃导槽位置等可以在12mm以下，但应允许半个焊点。

10、白车身一般的焊接边长度14mm—16mm

11、门洞止口边焊接边长度一般10mm—13mm

32、一般侧围外板的冲压方向为：y方向10°以内的倾角。

33、一般轿车车身有三个立柱，从前往后依次为前柱(A柱)、中柱(B柱)、后柱(C柱)。对于轿车而言，立柱除了支撑作用，也起到门框的作用。

34、在钣金设计中钣金中的小凸台高度范围：3mm-5mm

35、料厚线的长度是料厚的100倍。

36、白车身不贴合的钣金件之间的间距不小于3mm

37、钣金孔主要有：定位孔、漏液孔、安装孔、焊接过孔、减重孔、通风孔。

38、拉深件的构形原则：

a.拉深件的形状应尽量简单、对称。

b.拉深件各部分尺寸比例要恰当，尽量避免设计宽凸缘和深度大的拉深件。（D凸＞3d，h≥2d）因为这类零件要较多的拉深次数。

c.拉深件的圆角半径要合适，圆角半径尽量取大些，以利于成型和减少拉 4

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深次数。

39、板金件的工艺性是指零件在冲切、弯曲、拉伸加工中的难易程度。40、对板金件工艺性影响最大的是材料的性能、零件的几何形状、尺寸和精度要求。

41、冲切件的构型原则：冲切件的形状应尽量简单，尽量避免冲切件上的过长的悬臂狭槽

42、A柱与前风挡、门结构处断面制作意图：

1）此处的结构主要是研究A柱的结构形式、各尺寸典型的三层焊接结构形式 2）此处的玻璃的粘接形势、玻璃面与A柱的尺寸差、玻璃面到A柱的止口密封胶的厚度、前风挡的涂黑漆的范围、减低哨声的措施 3）A柱内护板的安装形式、间隙控制要求

42、左侧顶横梁、门、护板断面制作意图： 1）侧顶横梁的结构形式、尺寸 2）测定横梁与顶盖的焊接空间位置确定 3）乘客扶手的位置形势的初步确定 4）侧帘式气囊的空间尺寸校核 5）门与侧围得密封 6）门玻璃与侧围得面差

44、两零件搭接，其中一个零件边界到另一零件的倒角至少3mm

45、布置在同一零件定位孔之间的间距应尽量大，其中一个为圆孔一个为一型孔（腰型孔中间的距离为2）。

46、定位孔的所在的两个平面一般是平行或共面的。

47、定位孔所在的两个平面特殊情况下可以存在夹角，其角度最大不会超过15°。

48、车身骨架：主要为保证车身的强度和刚度而构成的空间框架结构。

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49、门洞：车身上与车门配合的净开口。

50、轮口：车身侧部供车轮装卸和转向回旋的开口部分。

51、承载式车身：无独立车架的整体车身机构形式。

52、半承载式车身：车身与车架刚性连接，车身部分承载的结构形式。

53、非承载式车身：悬置于车架上的车身结构形式。

54、同一零件的定位孔以通过圆形定位孔与水平线成30°、60°的线为基准，一型孔在30°范围内的，则水平开孔，在30°-60°范围内的则与圆孔共线倾斜开孔，在60°以上的竖直开孔。

55、非承载式车身的汽车有一刚性车架，又称底盘大梁架,是发动机、传动系的一部分，车身等总成部件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。

56、非承载式车身比较笨重，质量大，高度高，一般用在货车、客车和越野吉普车上，也有少部分的高级轿车使用，因为它具有较好的平稳性和安全性。

57、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。

58、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。经过几十年的发展和完善，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，具有质量小，高度低，没有悬置装置，装配容易等优点，因此大部分的轿车采用了这种车身结构，例如我国生产的一汽奥迪、上海桑塔纳等国产轿车均是承载式车身。

59、目前轿车车身都是采用金属构件和复盖件的分块组合，将各种预先制好的结构件和复盖件，用焊接和铆接的方式进行组合装配。

60、各个车身的构件，例如风窗立柱，门立柱、门上横、前后冀子板、前后围板等零部件，除外型要严格符合设计要求外，其配合尺寸也要求一丝不苟。这些零部件中的很大部分都是冲压出来的，需要依靠高质量的模具来保证。所以说，一辆优良的轿车不但要有好的设计技术，更要有好的工艺制造手段。61、在空气动力学上，有法国物理学家贝尔努依证明的一条理论：空气流速的速度与压力成反比。也就是说，空气流速越快，压力越小；空气流速越慢，压力越大。

62、当轿车时速达到一定的数值时，升力就会克服车重而将车子向上托起，减少了车轮与地面的附着力，使车子发飘，造成行驶稳定性变差。

63、为了减少轿车在高速行驶时所产生的升力，汽车设计师除了在轿车外型方

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面做了改进，将车身整体向前下方倾斜而在前轮上产生向下的压力，将车尾改为短平，减少从车顶向后部作用的负气压而防止后轮飘浮外，还在轿车前端的保险杠下方装上向下倾斜的连接板。

64、连接板与车身前裙板联成一体，中间开有合适的进风口加大气流度，减低车底气压，这种连接板称为导流板。在轿车行李箱盖上后端做成象鸭尾似的突出物，将从车顶冲下来的气流阻滞一下形成向下的作用力，这种突出物称为扰流板。

65、还有一种扰流板是人们受到飞机机翼的启发而产生的，就是在轿车的尾端上安装一个与水平方向呈一定角度的平行板，这个平行板的横截面与机翼的横截面相同，只是反过来安装，平滑面在上，抛物面在下，这样车子在行驶中会产生与升力同样性质的作用力，只是方向相反，利用这个向下的力来抵消车身上的升力，从而保障了行车的安全。这种扰流板一般安装在时速比较高的轿跑车上。

66、车身的骨架件和板件多用钢板冲压而成，车身专用钢板具有深拉延时不易产生裂纹的特点。根据车身不同的位置，一些要防止生锈的部位使用锌钢板，例如翼子板、车顶盖等；一些承受应力较大的部位使用高强度钢板，例如散热器支承横梁、上边梁等。轿车车身结构中常用钢板的厚度为0.6～3毫米，大多数零件用材厚度是0.8～1.0毫米。

67、前围总成 由翼子板、前围板、前轮包、前轮包盖、仪表板骨架、前风窗下横梁、空调安装板、前纵梁、前纵梁加强板、前围上横梁、前围下横梁、前围附件、系列支架等组成。

69、整车设计过程

第一步：熟悉效果图，领会造型师设计意图和造型风格。分析各部分安装结构及实现的可能性。如结构不能实现或有疑问，则立即反馈给造型师，让造型师修改造型或作出解释。

第二步：熟悉油泥模型、熟悉参考样车零件，注意其安装形式、壁厚以及与边界搭接关系。

第三步：确定结构分块及固定方式、确定主断面、硬点。

硬点：主断面、造型面、安装件安装点、前风窗、前舱盖总成、底盘、电器的设计硬点、前围附件。固定方式：焊接

第四步：确定材料、料厚、成型方式、拔模方向。材料一般为钢板，厚度有0.8、1.0、1.2、1.5、2.0（mm）第五步：结构设计：

附件安装面原则上根据附件安装要求设计安装结构及其周边结构。内饰安装结构原则上随白车身走，设计期间应相互协调沟通，优化结构。电器元件结构原则上随白车身走，设计期间应相互协调沟通，优化结构。与外表面配合面不能贴合外表面，留取3～5mm间隙并开盛胶槽，由外表面offset 7

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一定距离获得。

第六步：检查 断面检查、硬点检查、工艺检查，并填写数模检验单、断面检查表、硬点检查表。检查修改完善后提交专家审查。

70、任何一种车型的车身前围总成均可按三层板的设计思想去构思结构设计，即最外层是外板，最内层是内板，中间是加强板。在车身附件安装处一般应考虑设计加强板

71、由于前围都会有大片的外覆盖面的存在，而这些地方往往都会受到一定的外界冲击，为了增强其刚性而不容易变形，减少相互振动，必须的在内板与外板之间会涂一层3~5mm左右的传力胶。

72、在前围结构设计过程中要保证有足够的强度和刚度，车身的震动和噪音要达到有关的法规要求，给人一安静舒适感。还要考虑整车车厢的密封性，各件转角处所留最大空隙应能使焊接粘贴胶密封住，以保证水不会通过任何缝隙渗入车厢内部。

73、前纵梁的设计：车身正面碰撞能否通过，前纵梁的正确设计很重要：1）有CAE分析得出前纵梁的最大横节面；2）前纵梁的方向尽量水平，在X、Y、Z向上不要有大变化。

74、大灯和机盖、翼子板、保险杠、格栅的间隙根据实际样车或配套厂协商，现在轿车追求美观，间隙都比较小；并且大灯尽量装在焊接件上

75、前纵梁的设计尽量尊重原设计，在满足发动机悬制前提下，尽量平直.76、前轮包设计要注意轮包总成最外的面不能超过跳动图 77、机舱里的零部件多，小件的设计要满足强度和冲压工艺的要求

78、地板总成由前地板、前地板加强板、地板内纵梁、地板外纵梁、座椅横梁、中地板、安全带加强板、后地板、备胎板、地板加强横梁、油箱安装支架等组成。79、下车体地板设计过程

第一步：熟悉效果图，领会造型师设计意图和造型风格。分析各部分安装结构及实现的可能性。如结构不能实现或有疑问，则立即反馈给造型师，让造型师修改造型或作出解释。

第二步：熟悉油泥模型、熟悉参考样车零件，注意其安装形式、壁厚以及与边界搭接关系。

第三步：确定结构分块及固定方式、确定主断面、硬点。

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硬点：主断面、造型面；传动轴和消音器（间隙一般取10-15MM）、油箱、后悬架、后备胎等底盘系统的安装空间和安装位置；座椅总成、安全带安装点等车身附件的安装空间及人机工程。固定方式：焊接

第四步：确定材料、料厚、成型方式、拔模方向。材料一般为钢板，厚度有0.8、1.0、1.2、1.5、2.0（mm）

80、安装面原则上根据附件安装要求设计安装结构及其周边结构。

81、内饰安装结构原则上随白车身走，设计期间应相互协调沟通，优化结构。82、电器元件结构原则上随白车身走，设计期间应相互协调沟通，优化结构。83、内外板之间应形成空腔，以增大整车的结构刚度。84、纵梁与地板之间形成空腔，以增大正面碰撞能力。

85、地板加强板设计：加强板处在内外板之间，对地板总成薄弱区起到加强作用，在设计时应考虑仅在加强区域和搭接边处焊接，其它区域应留一定空挡，尽量避免面与面大面接触，一方面增大加强功能，另一方面减少冲压制造误差带来的焊接困难。

86、地板支架设计：在保证强度和冲压工艺的前提下考虑安装的设计空间。87、由于地板面积较大，比较平整，且地板内部就是乘员乘坐的空间。为了避免在车辆行驶过程中因外界的冲击而产生的相互振动，通常在地板外表面会涂一层3~5mm左右的减震隔热胶，以增强其刚性而不容易变形，同时也减少了车厢内部和外部的热量交换，提高了乘坐舒适性。

88、在地板结构设计过程中还要考虑整车车厢的密封性。前、中、后地板搭边处、地板与前围、地板与侧围搭边处，以及各件转角处所留最大空隙应能使焊接粘贴胶密封住，以保证水不会通过任何缝隙渗入车厢内部。

89、后悬架安装位置处断面：设计时注意悬架安装孔位的精度，悬架与地板零件的配合，以及地板零件本身的焊接关系，避免出现四层焊。

90、变速操纵结构安装位置处断面：设计时注意前地板、前地板加强板、侧围的搭边关系；注意保证变速操纵机构、排气隔热板等底盘零件的安装位置

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91、地板上一个很重要的结构特征就是筋。有的筋是为了结构需要，实现如座椅等附件的功能

92、多数筋的结构是为了增加刚度。地板上筋的深度一般在5-10mm之间，象这样的筋结构它有刚度相当于6mm—10mm厚的钢板，可以最大限度的增加车身刚度，降低车身重量。

93、设计地板（尤其是前地板），有时会采用前后贯通的筋，这样可以提高地板的刚度，但同时在前后地板搭边处也会产生间隙，造成密封困难。这一点在设计时应该综合考。

94、地板型面一般较规整，在做筋时可以考虑使用pocket命令，方便快捷的做出加强筋；

95、在有悬架托架时应特别注意悬架托架和悬架的同轴性。

96、地板纵梁和纵梁内加强板之间在设计时应该预留间隙（通常两边各为0.3～0.5mm），因为纵梁及其内加强板材料厚、刚度大、尺寸长，预留间隙可以包容一定的变形量，这样在将来零件装配时较容易实现。

97、后地板备胎包的翻边：因车型不同，该处翻边型式很多，但应注意在向下翻边时，不要与离去角干涉。

98、地板左右对称件的处理：地板上左右对称、小尺寸的零件较多，在条件允许的情况下尽量做成其本身是关于中心线对称的，以便左右可以共用一个零件。99、非对称的注意事项：由于底盘零件布置的变化，有些零件大体上是关于x-z平面对称的，但有些小的特征，如凸台、孔的尺寸、位置并不是关于x-z平面对称的，在利用左右对称copy功能做零件时应该特别注意，不要错误的copy非对称的特征。

100、地毯、地板隔热垫的设计：地毯在布置设计时应考虑压缩量，一般为3mm 101、在设计建模初期就应该考虑到倒角的状态，比如：所留的焊接边在倒角以后的宽度尺寸至少应大于10mm；所定的孔位在倒角以后应该不会位于倒角的圆弧面上。

102、零件的边界在倒角后不应与倒角面干涉。

103、对于有配合关系的两个零件来说，更要注意倒角的大小关系，一般来说，被包容的零件的倒角应当大一些，以免干涉。

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104、在倒角困难的情况下，有时候会通过修改型面以实现倒角要求，在这种情况下应注意与之配合的配合面、配合零件的相应修改。105、车身结构设计方面

⑴ 结构设计的强度、刚度要求；⑵ 轻量化设计要素，包括结构合理性和合理选材；⑶ 结构设计的安全性要素⑷ 车身防腐蚀设计设计要素⑸ 车身密封性设计要素⑹ 结构设计的制造工艺性要素

106、汽车白车身(Body In White,BIW)通常是指在焊装车间已经焊装好但尚未进入涂装 喷漆的白皮车身，这种车身是由不同料厚不同材料的钣金冲压件通过焊接拼装而成的车身。

107、后底板骨架总成是由纵梁总成和横梁总成组成。纵梁总成一般两个即左/右纵梁总成。横梁的个数则根据布置不同个数及位置均有所不同。纵梁与横梁多采用封闭断面的抗扭箱型梁。各个梁构件采用不同厚度的钢板材料，断面形状根据布置设计、结构连接关系和强度要求而定，在满足强度要求的前提下，尽量降低底板高度。对于骨架总成来说，横梁与纵梁的搭接处强度是尤其重要的。108、后底板布置主要考虑以下几个方面的布置：备胎的布置、油箱的布置、后排座椅、儿童座椅的布置、安全带的布置、排气系统的布置、拖钩的布置、底盘系统的布置等等。

109、备胎的布置主要考虑以下几个方面: 1.备胎与油箱间的间隙，考虑后碰油箱的泄露。2.备胎的取放可行性。对于备胎的取放主要有以下两种方式：一种是前翻，另一种是后翻。此种方法使用起来不是很方便，一般只有在前翻很难取出时会使用。

110、固定座与备胎之间匹配良好时，备胎支架与固定座间应预留间隙其值根据经验应大于10MM.111、油箱的布置主要考虑，油箱安装点的设置及安装点强度问题。根据油箱设定容积不同，安装点的个数及布置也是有所不同的，但至少要布置三个安装点。为了提高安装点的强度，安装点一般布置在后底板横梁上。多采用车身上焊接 M8 或 M10 焊接螺母。

112、油箱与后底板总成中各件需预留间隙，一般间隙值为7－10MM，一方面可以减小安装难度，另一方面可以避免车在运动过程中油箱碰撞底板 引起噪声。但是油箱并不是所有的面都保证与车身至少7－10MM 间隙，一般油箱都会有三个面是与车身贴合的，在贴合处增设减震垫，使得油箱与车身的接触为软接触。这样既可以减少安装点处的强度，又可以减少油箱与底板的接触噪声。另外，加油管空间的布置时加油管和车身之间的距离需大于10mm。

113、油箱附近一定范围内最好不要有尖锐的翻边以及突出的螺栓，螺钉等正对着油箱。因为这些尖锐的翻边及突出的螺栓若正对着油箱或加油管，完全有可能在后碰的时候这些东西会将油箱或加油管穿破。具体碰撞时会不会穿破油箱可以参照CAE分析的后碰情况来确定。

114、油箱自身问题，实事上在后碰中最容易泄油的并不是油箱本身，而是加油

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管与油箱连接处。

115、油箱视窗盖孔径大小大于170mm.若为方形或不规则形状，也是大致这样的尺寸。这里顺便提一下，如果需要出口北美，则油箱视窗盖必须为铁制，而非塑料件。116、儿童座椅固定点的布置对于欧标和美标都要求要有儿童座椅的固定点国标在 2007.2.1 也将对此有所规定，即：对于 2006 年 2 月以后上市的车型必须配备儿童座椅固定点；对于已上市车型，在 2008 年以后必须配备儿童座椅固定点。

117、后排座椅的布置：后排座椅的布置主要考虑座椅安装点的布置及安装点的强度。座椅 A 面在造型公司开始造型设计的时候就已经完成。H点也基本都已经定好,和车身底板关系比较密切的应该是座椅骨架了。

118、座椅的骨架结构需要承受所有的静态和动态负载，它是座椅中最主要的部分，为泡沫提供支撑，护板、座椅附件以及其它支撑都直接或间接连接在座椅骨架上。

119、后座椅骨架与车身的固定可以有两种形式：一种为以螺栓螺母的形式与车身固定，及车身上焊接凸焊螺母，靠螺栓将座椅骨架固定，另一种为类似卡扣形式的安装。

120、有关座椅安装点的强度，由于在后碰过程中对后排H点移动量有一定要求，以保护后排乘客，所以要求后排座安装点在碰撞过程中不能断裂，松脱。121、安全带固定点的布置 安全带根据国标和欧标会有一个交叉的区域,在这个区域里面选择最有利于布置的位置。

122、后拖车钩的布置形式目前主要有两种，一种为通过钢管折弯成拖车钩，拖车钩能 够从车的后保险杠下部用 CO2 烧焊在车身上的形式。

另一种拖钩为车身上焊接螺母管，拖车时将拖钩安装在螺母上用来拖车。螺母一般焊接在后纵梁尾部或者后保险杠横梁上。此种需要在后保险杠上开一个圆形的孔，用堵盖堵住，在需要拖车的时候拔掉堵盖，即可将拖钩安装在拖钩螺母上进行拖车。

123、钣金按冲压拉延等级分有P，S，Z，F，HF，ZF六级

P：普通拉深级，适用于拉延深度浅的零件；S：深拉深级，适用于拉延深度一般的零件；Z：最深拉深级，适用于拉延深度较深的零件；F：复杂拉深级，适用于结构复杂且拉延深度较深的零件；HF：很复杂拉深级，适用于结构较复杂且拉延深度较深的零件，ZF：最复杂拉深级，适用于结构非常复杂且拉延深度较深的零件；

124、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。

125、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；

126、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

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弹。

127、孔与孔，孔与边界距离应大于2t，若在圆角处冲孔，孔与翻边的距离应大于R+2t。

128、开孔时尽量不要开在倒角面上，以避免模具刃口早期磨损。129、三面或多面交汇的尖角处在倒圆时应尽量倒大成球形。130、焊接搭接边重叠部分的宽度一般在6t+8mm为佳；

131、考虑焊接工艺时应考虑焊枪的接近性。

132、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;133、对于无法点焊的部位，可以考虑二氧化碳保护焊或塞焊;134、考虑零部件装配时装配工具的接近性； 135、考虑零部件自身安装或拆卸的方便性；

136、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。

137、考虑在侧围下部和车门最下部开漏液孔； 138、在地板总成低洼处考虑布置漏液孔。

139、在满足强度和刚度的前提下，选取较薄的料厚； 140、在满足强度和刚度的前提下，选取塑料材质； 141、在大于50x50mm的区域内布置加强凹坑，并挖孔； 142、在满足强度和刚度的前提下，考虑布置减重孔

143、在模具设计时，两对称件是做成一套模具的，同时对称件设计也减少设计时间，故设计时应尽量考虑左右件做成对称件，或者做成大结构对称，局部特征根据需要不对称。

144、前围板是指发动机舱与车厢之间的隔板，它和地板、前立柱联接，安装在前围上盖板之下。前围板上有许多孔口，作为操纵用的拉线、拉杆、管路和电线束通过之用，还要配合踏板、方问机柱等机件安装位置。

145、为防止发动机舱里的废气、高温、噪声窜入车厢，前围板上要有密封措施和隔热装置。在发生意外事故时，它应具有足够的强度和刚度。对比车身其它部件而言，前围板装配最重要的工艺技术是密封和隔热，它的优劣往往反映了车辆运行的质量

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146、车架有边梁式、钢管式等形式，其中边梁式是采用最广泛的一种车架 147、点焊。将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件有限接触面(即所谓“点”)及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化而形成扁球形的熔核，达到金属结合的一种方法。

148、对于白车身的焊点直径，通常情况下，其取值范围为4-8mm；另外一般焊点直径可取为6mm，关键焊点直径可取为7mm 149、白车身常见的影响碰撞安全性的部件有以下： 前纵梁、后纵梁、门槛、顶盖、地板横梁、A柱、B柱、C柱等骨架结构部件

150、加强板处在内外板之间，对侧围总成薄弱区起到加强作用，在设计时应考虑仅在加强区域和搭接边处焊接，其它区域应留一定空挡，尽量避免面与面大面接触，一方面增大加强功能另一方减少冲压制造误差带来的焊接困难。151前围支架设计：在保证强度和冲压工艺的前提下考虑前舱的设计空间。

第四篇：车身设计复习题

《汽车车身结构与设计》复习思考题

第一章 车身概论

1．现代汽车车身有何特点？

答：1．是使生产工艺、壳体力学、人体工程学、工业设计、材料学、运输学、心理学、经济学、销售学等众多各不相同的学科紧密地联系在一起的工业产品，是技术与艺术相结合的产物； 2．车身的发展取决于科学技术水平和物质技术条件；

3．与人们的生活生产密切相关：舒适性，货物完整性，保护乘员安全 4．汽车的更新换代，关键在车身；

5．车身是汽车工业中一个最年轻而又发展迅速的分支；

6．整车生产能力的发展取决于车身的生产能力，汽车的更新换代在 很大程度上决定于车身；

7．对销售和用户心理有着极其重要的影响； 8．技术密集型和劳动密集型相结合的产品。

2．为什么说汽车是技术密集型、资金密集型和劳动密集型产品？ 答：1.技术密集型：大量采用最尖端技术，机械化、自动化程度很高，例如

自动加工、装配线、机械手、机器人等；

2.劳动密集型：相当一部分仍需手工完成，例如车身钣金件的手工打 磨、补焊、涂胶、内饰及附件装配等。3.资金密集型：

3．车身对汽车性能有哪些影响？ 答：1.决定整车装载质量的大小——运输能力的高低

客车、轿车：车室大小、座数多少；

货车：驾驶室大小（单、双排座）与货箱大小或容积。2.决定整车的整备质量Go（自重）和造价

降低车身重量→提高装载重，提高运输效益。

整备质量利用系数越高，该车型的结构和制造水平就越高。3.影响整车的动力性和燃油经济性

① Go 身降低，G 装提高→单位装载量油耗下降 ② G 装不变，Go 身降低→动力性提高

③ G 装不变，G0 身降低→改善发动机工作状态。4.车身形状与汽车的气动阻力密切相关 5.车身形状影响汽车高速行驶的稳定性 车身形状决定汽车的侧向几何中心； 车身形状决定汽车迎风风压中心； 车身形状决定汽车的重心高度。

6．影响客车的乘卧舒适性、操纵舒适性 7．与行驶安全密切相关

车身应具有足够的强度、刚度、确保发生交通事故时尽可能减少乘员伤亡 驾驶视野良好，不因视野不足（盲区过大）而造成交通事故

驾驶操作舒适、方便：按人机工程要求设计驾驶区、座椅、仪表等→降低驾驶疲劳，减少交通事故。8．与整车宜人性密切相关（除舒适性外）

影响人们是否乐于接受——外形、色彩、车内布置、内装饰等； 影响环境的美化。

9.影响整车的通过能力

裙边离地高、前后保险杠离地高等。

4．汽车诞生120多年来轿车车身经历了什么样的发展历程？其设计技术的发展趋势主要体现在哪些方面？ 答：历程：1.第一辆汽车，在马车上装发动机。2.马车型汽车。3.箱型汽车。4.甲壳虫型汽车。5.船型汽车。6.鱼型汽车。7.楔型汽车。

趋势：1.车身造型朝多元化、个性化方向发展，体现风格，注重各方面细节和整体的协调。车身设计注重气动的最优化。

2.车身的制造更加强调“三化”，采用先进的制造技术，如激光点焊、机械手装配等。3.采用先进的设计实验方法，充分发挥计算机辅助设计（CAD）的优点。如：利 用风洞研究汽车的空气动力学性能，逆向工程法。

4.车身材料注重轻量化和环保，充分利用可回收材料，报废后的再循环利用。5.车身结构优化设计，采用吸能装置，保证碰撞时乘员的安全，注

重车身内外的安全性。例如：安全气囊，溃缩式转向柱，汽车前部的吸能结构 6.虚拟技术的应用，对设计、制造、试验过程进行计算机仿真。

5．汽车成为众多不同学科紧密联系在一起的工业产品的原因何在？ 生产工艺涉及金属非金属加工，心理学造型色彩，橡胶电子各种材料工业。

6．什么是车身、厢式车身、白车身、成品车身和车身结构？车身覆盖件指的什么？ 答：车身：车身指的是汽车上除底盘、发动机外其它部分的总称。

厢式车身：发动机舱，客舱和行李舱在外形上形成某种空间形态的车身。包括一厢式车身，两厢式车身和三厢式车身等。

白车身：已装焊好，但未喷漆的车身。

成品车身：喷好漆等待往底盘上装配的车身。

车身结构：支撑覆盖件的全部车身结构零件的总称。车身覆盖件：覆盖车身内部结构的表面钣件。

7．何为“三化”？为什么在车身设计中特别强调“三化”？ 答：三化：产品系列化、零部件通用化、零件设计制造的标准化。

原因：为了简化生产，提高产品质量，在设计上应进行详细技术经济分析，降低生产成本尽量实现“三化”。

8．车身先进的设计、试验方法包括哪些内容？ 答：

1、客车设计的CAD 系统

2、结构分析技术——已归入CAD 系统

3、空气动力性试验

4、室内道路模拟试验（MTS）5.安全性试验

6、车身材料的再循环利用

9．推广CAD系统的条件是什么？客车CAD系统有何特点？ 答：条件：①计算机工业的飞跃发展，性能价格比大幅度提高;②软件开发技术和外围设备的发展：软件丰富，外设完善，功能强大。③CAD 系统越来越明显的优越性。特点：

1、具有客车设计的全部功能；

2、仅输入少量信息，就可高效率地完成整车及各零部件的设计工作；

3、直观性强，设计者可以通过屏幕反复修改、评价设计结果，充分发挥创作灵感；

4、大量的设计、计算、绘图工作由计算机及辅助设备完成，大大缩短了设计周期，提高了设计质量，减轻了劳动强度；

5、设计结果复制、再现方便。

10．简述客车车身造型和内饰设计的发展趋势？

答：内饰：1.在装备空调设备的基础上，采用全封闭式侧窗

2、努力降低车内噪声

3、提高座椅的功能性

4、追求更加豪华和多功能的车内设施

造型：

1、借助大型风洞、三座标测量机和CAD、CAT 技术，致力于降低风阻和噪声、节能、减少车身表面沉积物的研究

2、多学科结合进行车身造型的研究

3、进入90年代：

1、越来越具有调和与折衷的特点：

2、更注重车身的细部设计，强调外形的平滑：

3、平滑的外形开始向曲中带棱变化，雕塑感强的车身设计将打破传统的理念。

4、更加重视整车的风格与个性，强调给人以新颖的感觉。

5、以人为本，崇尚人性化设计。

第二章 车身设计方法

1．车身设计的特点是什么？

答：

一、要求整车外形整体协调给人以美感，并保证必要的流线型——空气动力性。

二、对设计的互换性和装配准确度有较严格要求。

三、为保证整车的光学艺术效果，车身表面上的各点（空间座标）连成的曲线必须在纵向和横向两个截面上反复协调，使之光顺。

四、图形表示采用座标网格。

五、必须辅以1：1的车身模型来准确完整地表达车身形体的转折和真实立体效果——依靠外形样板和主模型等补充产品设计、生产准备和投产等阶段设计图样的不足，保证成套工艺装备（模具、装焊夹具）之间乃至零部件之间的协调验证。

——上述特点决定车身设计有别于汽车其它总成设计而自成一套体系的工作方法。

六、不仅从性能和功能方面进行设计，外形的美观与否与车身的性能一起决定了车身的商品价值。

七、车身设计从汽车的规划开始到生产为止，和其它机械部分有着密切的联系。

八、车身结构复杂，难以用计算的方法精确求出各部分的应力，要同时保证强度、刚度和轻量化要求，需要从实物或模型上实测，以及丰富的设计经验与资料积累。

九、必须考虑乘坐的舒适和操作的方便——与人机工程学密切相关。

十、在总布置设计阶段就需要将很多领域的知识和要求巧妙地结合成一个整体。

十一、设计开始前，需要进行大量的资料搜集、市场分析。

2．车身传统的设计方法是按照哪两个基本系统进行的？其特征是什么？ 答：1.顺序设计系统。特征：按照一定步骤，一步一步往下进行。其特征是等待顺序作用发生的结果。

2.综合设计系统。特征：工作分门别类，几个部门按其特点相互依赖性同时进行。

3．传统的轿车车身外形设计（初步设计和技术设计）过程包括哪些内容？ 答：

1、初步设计

1.绘制1：5车身布置图。2.绘制缩小比例的彩色效果图。3.塑1∶5模型。

2、技术设计

1.绘制1：1线型图2.雕1∶1油泥模型3.制作1∶1内部模型4.绘制车身主图板5.绘车身零件图6.样车试制和试验7.制造车身主模型

4．样车试制、试验的目的和要求是什么？ 答：目的：具体检验车身外形和结构设计的合理性，考核其性能、强度

和寿命，以及预先了解制造上的关键等问题。

要求：无论采用何种方法制造，试制的样品应尽可能与设计产品一致。

5．何谓主模型？简要说明外主模型和内主模型的制作要求。答：1.主模型：根据主图板、车身零件图和样板制造的1：1实体模型

2.外主模型：车身外廓形状的主模型。

制作要求：a）考虑分块与车身零件一致b）考虑拉延深度、压床台面、板材规格等要求；c）为便于制造冲模，其外表面应是车身内表面。

3.内主模型：车身内部形状、结构的主模型

制作要求：内主模型制作应考虑装配，如车门、仪表台等，以便协调验证。

第三章 车身总布置设计

1．车身总布置设计需要整车总布置提供哪些要求？

答：①汽车总长La、总宽Ba，总高Ha、轴距L、轮距B、前悬LF、后悬LR„„等控制尺寸；②轴荷分布范围；③底盘各总成的位置和轮廓尺寸——包括动力总成、水箱、前后桥、传动轴、车轮、悬架、转向系等；④乘员数及行李舱要求；⑤使用要求及操纵机构的相互位置等。

2.现代轿车车身的设计特点和要求是什么？

答：特点：①亨利·福特提出“3S”和“4M”原则。②遵循“三化”原则，即标准化、通用化和系列化。③车身在材料、加工、装配、结构及设计等方面与其它总成有很大差异。

要求：①造型美观。②性能良好a.舒适性b.安全性c.可靠性d.视野性e.乘坐方便性f.操纵方便性③良好的空气动力特性。④制造容易，维修、拆装方便。

3.简述现代轿车的车身设计方法、轿车总布置设计所包括的内容和轿车 车身骨架的特点？

答：设计方法：

1.概念设计。2.工程设计。3.CAX技术。轿车车身总布置的内容：

①确定车身内部、外部尺寸。②确定乘坐与操纵空间。③校核各项性能及法规要求的尺寸数据。④确定车身的悬置形式及位置。⑤确定发动机、传动系占用的空间，并对有关总成提出反要求。⑥确定备胎、燃油箱，以及各种液罐、蓄电池及行李舱的位置。⑦确定由于车身附件及其它装置的特殊要求引起的车身结构及布置的变动。车身骨架特点：

a.外力直接作用于骨架上。b.所有构件连接成一个整体，共同承担外力作用c.没有多余的不受力构件。d.足够的强度和合适的刚度。e.所有机组(总成)都必须悬置于骨架承载结构的几何节点处。

4．客车车身总布置设计的工作内容、主要依据和设计程序是什么？ 答：工作内容：

1.根据整车设计要求确定车身各部分尺寸 ——乘客门、司机门、安全门、行李舱、地板高、侧窗数量及高度、内高、内宽等；

2.确定整车外形——前后围、车顶、侧围的大致曲线和尺寸，前后风窗位置与角度等；

3.驾驶区布置——方向盘位置（角度）、仪表板、驾驶员位置及 操纵机构和踏板的相互位置；

4.乘客区布置——座椅布置、通道宽度、内高等；

5.空调系统的位置——制冷、采暖、除霜、通风换气装置等位置； 6.行李舱大小及位置； 7.视野设计校核；

8.安全性设计——被动安全性（安全带、扶手、软化等）。设计程序：

①车身主要尺寸的确定②车厢内平面布置③座椅布置及操纵机构布置④驾驶区布置⑤横向截面布置⑥备胎、油箱和蓄电池的布置⑦必要的校核

5．大客车布置有哪几种型式？各有何优缺点？目前中高档客车采用最多的是哪一种布置型式？ 答：

1、前置发动机式

优点：1.通用性好——与货车通用部件多；2发动机冷却条件好，维修、拆装方便；3传动系及操纵机构简单，易于布置。

缺点：

1、发动机凸出于地板平面之上，车厢面积利用，率低F↓；

2、轴荷分配不利，前悬短、后悬长、转向沉重，影响安全；

3、传动轴从地板下通过，使地板高度↑，上下车方便性↓；

4、车内噪声大、振动大，隔热隔烟性差，乘座舒适性↓；

5、乘客门布置在轴间，削弱了车身刚度；

6、传动轴长（一般三节），临界转速低，易共振。2中置发动机式

优点：1车厢面积利用率最高，F→max；2车内噪声小、发动机与车厢隔绝较好；3传动轴短，轴间重量分配良好；4外形设计和座椅布置不受发动机限制；5车门可开在前轮之前，适合单人管理。缺点：1发动机冷却较差，水箱布置困难；2地板高度高、重心高（为保证发动机安装空间）；3发动机 易被尘土弄脏，保养维修困难；4寒冷地区使用，发动机保温困难；5远距离操纵，机构复杂；6对地板密封要求高，否则噪声、气味、热量易进入车厢。

3、后置发动机式：使用最多

优点：1发动机与车厢隔绝最好，废气不会进入车厢；2车身振动、噪声小、舒适性好；3轴间重量分配良好，面积利用率高，ηF↑；4易于在车厢外检修发动机，能在地板下形成较大的行李舱；5地板可以降到最低高度，使上下车和车内行走大为方便。

缺点：1发动机散热较差，需要冷却效果强的散热器；2远距离操纵，机构复杂。

6．汽车车身的尺寸主要受哪三种因素的限制？

答：1.公用道路的行驶状况：涉及汽车是否符合交通要求和某些使用尺寸最小值的要求——由国家标准和国际标准决定；

2.旅客的运输情况：3.货物运输情况

7．汽车驾驶区有何特点？布置驾驶员座椅的目的和要求是什么？驾驶区布置主要包括哪些内容？ 答：特点：

1驾驶员工作的场所，是任何一种汽车都必需的组成部分；2不同于一般地面操作台和飞机、火车、轮船驾驶舱，操作环境的变化为随机的——开放式；3受振动、颠簸、噪声和排气污染的影响大，使驾驶员经常处于紧张状态；4仪表、按钮、杆件等操作频繁，要求驾驶员高度集中精力。目的和要求：

试验研究证明，驾驶员的座姿对操作有很大影响。

①能前后调节，调整量±45mm；左右调节，调整量±45mm；座高调节，调整量100mm； ②大腿支撑调节，座垫倾角调节；③靠背角和头枕倾角调节；④背部支撑宽度调节；⑤腰部支撑力调节；⑥座垫刚度调节——适应不同体重，保持最佳弹性。内容：（1）座椅的主要尺寸（2）驾驶座位置（3）方向盘倾角（4）踏板相对于座椅的位置（5）方向盘直径d（6）踏板布置（7）变速杆、手制动操纵杆和各种按钮的布置

8．从人—机工程出发，对驾驶员和乘客座椅有哪些要求？ 答：驾驶员：

①能前后调节，调整量±45mm；左右调节，调整量±45mm；座高调节，调整量100mm； ②大腿支撑调节，座垫倾角调节；③靠背角和头枕倾角调节；④背部支撑宽度调节；⑤腰部支撑力调节；⑥座垫刚度调节——适应不同体重，保持最佳弹性。

乘客：①注意与侧窗窗距配合，使每个乘客都有良好视野；②长途、团体客车座间距应＞680mm，旅游客车≥750mm； ③确定座间距应考虑前排座椅可能调整的最大靠背角；④标准双人座宽 960mm；

单从座宽480mm；靠背高度520～680mm（旅游车取上限）；⑤座椅应实现靠背角、座宽可调，并尽可能配置踏蹬。

9．对乘客区布置有何要求？

答：①保证乘客站立和乘坐时所需的空间符合人机工程学的人体尺度基本要求；②尽可能提高乘坐的舒适性和居住性；③安全性好；④使用经济性好

10．长途客车车厢内平面布置的原则是什么？对长途、旅游客车的座椅布置有何要求？ 答：原则：

1.座椅布置应面向前方；②增加活动座后，应保证活动座收起后的最小通道宽度；③乘客的侧视野应保证不受窗立柱影响；④必须有保证舒适的最小座间距；⑤为方便上下车，当车长＞10m时，应增设一个乘客门——当一个乘客门位于前悬处时；⑥当设置安全门时，其位置应处于与乘客门相对应的另一侧——安全门与乘客门不在同一侧，且最小尺寸为1250³550mm；⑦乘客门单门最小尺寸：1650³650mm；双门最小尺寸：1800³1200mm。要求：

①向前布置时，座间距≦650mm；②对面布置，座间距≦1300mm；③座椅前面设有档板时，档板距座椅前沿＞280mm；④座椅前面无档板时，该距离＞300mm；⑤轮罩上座椅，其座椅上平面距轮罩上平面＞300mm；⑥座椅宽度：双人座≥865mm；单人座≥480mm；三人座：1300～1350mm；四人座：1750～1800mm。靠背高度：520～680mm。

11．客车横向截面布置包括哪些内容？决定车内通道宽度的因素有哪些？降低城市客车地板高度可以采取哪些措施？ 答：内容：地板高度，内高，侧窗上沿梁高度等

通道宽决定因素：汽车总宽、座椅宽、车身壁厚等 降低城市客车地板高度措施：

1采用小直径高承载能力的轮胎；2采用单级主减速器，或单级主减速器与轮边减速；3完全采用轮边减速；4采用后置后驱动和远距离电控操纵布置型式；5采用非对称式弯纵梁；6采用大落差前桥。

12．仪表板、备胎、油箱、电瓶的布置原则、要求和需要考虑的因素？ 答：

备胎：

质量80～140kg；安装位置考虑——轴荷分配，驾驶员一人装卸方便。在可能情况下应将备胎垂直安放。

油箱：

1考虑轴荷分配合理；2安全防火——远离排气管和乘客门；3加油方便性；4发生碰撞、挤擦事故不会轻易触及。仪表盘：

为保证驾驶员注意力集中和操作方便，控制按钮、手柄的布置距离和操作距离，指示灯的辨认识别距离等都应符合人体工程学的要求。

1按钮和手柄应布置在仪表板右侧驾驶员右手能方便接近的距离之内；

2按使用频率的高低从右至左安排；3控制系统尽量布置在驾驶员的右手边，仪表布置在左手边，指示灯安排在仪表的上方。

电瓶：轴荷分配合理，电池应靠近发动机，电线质量和电阻，电缆长度。

13．为保证乘员安全，对车身设计有何要求？

答：①驾驶区所有构件的棱角和边缘应采用半径较大的圆角；②正面碰撞时，前部车身应保证驾驶员最小的“生存空间”——前部车身变形受到一定限制，变形时能吸收较大的冲击能量；③设置防止驾驶员和乘员被从座椅上甩出去的设施——安全带、扶手等;④前后保险杠能吸收一定的冲击能量，保护车身；⑤前后保险杠不应对行人和骑自行车者构成危险，且应不小于车宽的90%并不大于车宽——防止 刮伤其它车辆和行人，或被同向行驶的车辆刮弯反凹；⑥安全门、窗（安全出口）的位置与数量应符合GB/T13094-91《客车通用技术条件》和36号法规等的要求；⑦安全出口必须易于接近；⑧安全门必须车内外都能方便地开启；安全窗应能方便、迅速地操作，或采用容易击碎的安全玻璃；⑨安全出口应在车厢内、外部设以明显标志。

第四章 人机工程学在车身设计中的应用

1．人机工程学在汽车学科中的研究范围和目的是什么？ 答：范围：

对现有条件下驾驶汽车和乘坐汽车在生理、心理及社会等各方面进行大量统计与调查，引入生理学、医学、心理学、人体解剖学、运动生物学、人体测量学、工程学、机械学、环境科学、信息工程、系统工程等学科的观点和方法，开展全面研究和分析→改善汽车的各种性能。目的：

为汽车设计、改进提供各种调查、改进、试验与分析结果，使汽车更好地、尽善尽美地为人服务。

2． 什么是人体尺度和人体身高百分位？要保证90%的人都能在所设计的座椅调节范围内乘坐舒适，应采用何种百分位设计？ 答：1.人体尺度：人体所占的几何空间尺寸。

2．人体身高百分位：按身高分布的百分位表示的人体尺度——称³³百分位身高。3.保证90%需要从5%百分位到95%百分位设计

车身设计中，采用的人体尺度是5%百分位和95%百分位，以保证90%（从5%百分位到95%百分位）的人能在所设计的汽车座椅调节范围内，获得最适合于自身尺度的乘坐空间和操作空间→↑舒适性、操作方便性。

3．什么是H点？H点人体模型有何用途？ 答：H点——人体身躯与大腿的铰接点。

用途：车身内部模型中的布置和测量。

4．什么是眼椭圆？试说明相切于第95百分位眼椭圆上、下方的切线的含义？ 答：眼椭圆：汽车驾驶员以正常的驾驶姿势坐在座椅中时，其眼睛位置在车身中的统计分布图形——该图形呈椭圆形，故称眼椭圆。

含义：在投影图上绘出一条相切于第95百分位眼椭圆的切线，说明有95%的驾驶员眼睛位置位于切线的下侧，而仅有5%的驾驶员眼睛位于切线上侧。

5．写出眼椭圆样板的制作步骤？ 答：1眼椭圆中心座标：

由胯点行程→与X-X、Y-Y、Z-Z的距离→中心位置。

2、眼椭圆长、短轴：

长轴相等，短轴不等，查表得出。

3、方位角——在两视图上均呈倾斜状 侧视图：长轴倾斜角-6.4°——前低后高； 俯视图：长轴倾斜5.4°——向右偏斜。

4、眼椭圆定位线

指侧视图上的基线x-x、z-z相对于垂直工作线X-X和Z-Z的交点的水平和垂直位移，由座椅靠背角根据表4-4查出。

6．驾驶员视野校核的目的和依据是什么？包括哪些内容？试说明前方盲区和车内后视镜的校核步骤？ 答：目的：1保证所设计的汽车具有良好的视野，使驾驶员能通过视觉，最大限度地获取外界信息→保障行车安全。2确定驾驶员的视野范围。依据： 驾驶员的眼椭圆。前方盲区：

1在侧视图上作驾驶员第95%百分位眼椭圆；

2从前风窗下沿（或仪表台最高点——仪表台高于前风窗下沿）和上沿分别作第95%百分位眼椭圆下缘和上缘的切线（切平面）：下缘切平面和地面交点到客车前端的范围即为前方盲区，要求≧4.5m(GB4992-85)，国外要求≧3m。车内后视镜：

①在主、俯视图上作第95%百分位眼椭圆；②根据初定的车内后视镜及设计位置，在两视图上画出车内后视镜的投影轮廓线；③在侧、俯视图上分别通过后视镜投影轮廓线的上端点和外端点向第95百分位眼椭圆作切线，该切线和直前视线的夹角应＜45°和60°；④根据光学成像原理，在图中找出驾驶员双眼在镜中的成像点C——眼椭圆最后点的成像点；⑤在侧、俯视图上以C为顶点，向镜面两端作射线，两射线的夹角就分别是垂直方向和水平方向的车内视角——驾驶员的车内后视范围。

7．什么是驾驶员的手伸及界面？为什么要进行驾驶室操作件（按钮及杆件）的布置合理性检验？ 答：手伸及界面：驾驶员手伸及界面是指驾驶员以正常姿势坐在座椅中、身系安全带、右脚支撑加速踏板踵点上、一手握住方向盘时另一只手所能伸及的最大空间廓面。驾驶室内的一切手操作按钮、杆件、开关等的位置均应在驾驶员的手伸及界面之内，这是汽车车身设计的一条重要原则。检验目的：检验手操作钮件是否在驾驶员手伸及范围内。

第五章 车身结构分析与设计

1．按作用于车身上的外力由车身哪一部分承担，车身结构分为哪几种构造？各有何优缺点？ 答：1.应力蒙皮结构：

应力外蒙皮结构：利用车身外蒙皮作为强度部件 应力内蒙皮结构：利用车身内蒙皮作为强度部件

优点：1骨架比较细小，承力相对较小—由飞机演变；2整体刚度、强度较高，自重较轻，生产率高。缺点：1车窗开口不能太大，窗立柱较粗；2因采用铆接装配，工艺复杂；3施工过程振动、噪声大，铆钉裸露在外，影响美观。

2.骨架结构：利用车身骨架作为强度部件。优点：1改变客车外形比较容易；2门窗开口部可以增大；3外蒙皮无铆钉，可以实现较漂亮的外观；4采用合理的设计（优化）可以减轻重量。

缺点：1所有零件均由焊接装配，焊接质量不易掌握；2型材防腐问题难度较大。

2．客车车身按承载方式可分为几种类型？各有何特点？ 答：

一、非承载式：有车架式，由车架承受主要载荷

1．框式车架：边梁（或梯形）车架；周边式车架2．脊梁式车架3．综合式车架

二、半承载式：仍有车架，但强度、刚度比非承载式车架低，车身在工作时也承 担部分载荷，以减轻车架自重。

三、承载式（无车架式）

1.基础承载式：车窗以下为主要承载件，窗立柱以上为非承载件（承载较少）。

2.整体承载式：整个车身都参与承载，车身上下部构成一个统一的整体，受载时以强济弱，使整个车身壳体达到稳定平衡状

3．承载式车身结构有何优缺点？

1．基础承载式——车窗以下为主要承载件，窗立柱以上为非承载件（承 载较少）

2．整体承载式——整个车身都参与承载，车身上下部构成一个统一的 整体，受载时以强济弱，使整个车身壳体达到稳定

平衡状态。

4．车身骨架由哪几部分组成？侧围骨架的特点是什么？ 答：组成：

1顶盖骨架：车身顶盖的骨架，将前后、左右骨架连在一起构成封闭结构。同时，供安装空调部件、通风扇（窗）、灯具、行李架、拉（扶）手等附件；

2前围骨架：客车前面（正面）车身的骨架，供安装仪表板、前灯具、保险杠、雨刮、前风窗等； 3后围骨架：客车后面（背面）车身的骨架；供安装后风窗、后门、后保险杠、后灯等； 4左侧围骨架：客车左侧面车身的骨架，供安装侧窗、司机门、安全门、行李舱门等； 5 右侧围骨架：客车右侧面车身的骨架，供安装侧窗、乘客门、行李舱门等； 侧围骨架特点：

1按结构需要必须开设：车门、车窗及轮拱等开口；2主要承受弯曲和扭转载荷。

5．车身骨架采用斜撑结构有何优缺点？

答：优点：采用斜撑结构→可使骨架式车身结构的侧围构件的弯矩↓，轴向力↑→窗立柱应力↓——所以采用斜撑可充分利用材料的力学特性，有效地提高结构的强度和刚度

缺点：1轴间开门的车身结构→↑车身刚度的不均匀性→车门处应力↑——必须注意对车门处的加强，从而保证车身扭转刚度分配均匀。

2左右侧围因车门开度的存在而刚性不一。设计时不应对有开口的侧围过分加强→破坏左右侧围的刚度平衡。

6．设计客车顶盖骨架时，布置顶横梁应遵循的原则是什么？一般布置顶 纵梁时，为降低窗立柱的弯矩多采用什么样的布置形式？

答：横梁原则：

a）与窗立柱对应，特别是在车门开口处，最好能使顶横梁、门立柱、底盘横梁三者形成一封闭环——即主闭合环，以利于力的传递；

b）重视顶横梁的弧度。在其它条件不变时：1适当的弧度可以改变车身横断面的扭心高度，↓车顶蒙皮所受的剪力流→↓窗立柱弯矩；2弧度过大（拱高过大）→↓顶盖的水平抗剪刚度。纵梁布置形式：

设计时，应使顶盖纵梁成中间疏、两边密（h1小）的布置形式——充分发挥顶盖的承载能力，↑车身抗扭刚度。

7．写出利用大开口薄壁结构扭转理论所得出的窗立柱所受弯矩的近似计算公式，并在给出已知条件时进行窗立柱所受弯矩的近似计算？

答：由大开口薄壁结构的扭转理论知：窗立柱所受弯矩可近似表示为：g——单位剪力，N/cm； h0——窗立柱高度，m；l——侧窗长（窗立柱间距），m； h1——顶盖边纵梁距窗上沿梁的距离，m。由式中可知，↓h1→↓M→↓窗立柱应力M=g.l.h0.h1的平方除以（h0+h1）的平方

第六章 车身的简化计算

1．汽车行驶中所受的载荷有哪两大类？一般作用在车身上有哪些力和力矩？ 答：1．疲劳载荷：造成疲劳破坏的随机载荷。只能用统计的方法描述。

2．偶然的大载荷：偶然因路面冲击引起

力和力矩： 三个方向的力：

1垂直方向： Fz=mz²Gs

式中：mz——垂直方向动载系数；Gs——悬挂质量，N。2横向： Fy=my²Gs 3行驶方向（纵向）：Fx=mx²G 式中：mx、mY——汽车纵向和横向动载系数。三个方向的力矩：

1水平面内弯曲力矩： Mz——绕z轴，x—y平面内 2扭转力矩： Mx——绕x轴 3垂直平面内弯曲力矩：My——绕y轴

2．动载荷和静载荷有何关系？对称垂直载荷在什么工况下产生？其将产生什么影响？ 答：关系：

静载荷——静止时，汽车悬挂着的自身载荷Gr和车身有效载荷（悬挂质量和额定装载质量）。动载荷——汽车在不平路面上行驶时所承受的载荷。动载力可以简化为一个静力与动载系数的乘积。Fst——静力，求自重量在车轴上的分配，N；

g——重力加速度，m/s2；a——汽车加速度，m/s2；m——动载系数，m=a/g。

FstFdaFstmgFd=Fst.a除以g=Fst.m 对称垂直载荷：

与汽车纵轴线对称的垂直载荷，是汽车行驶于不平路面上当前后两车轮同时碰到障碍物时产生 影响：

将引起弯曲力矩My，使车身壳体在垂直方向发生弯曲变形。

3．非对称垂直载荷产生的原因和结果是什么？非对称垂直加载的力和扭转力矩如何计算？扭转力矩Ms的大小取决于哪些因素？ 答：产生原因：汽车行驶时车轮不同时碰到障碍物时产生。

结果：同一根轴上的左右车轮上作用着不同的支反力，致使车身除承受弯曲力矩外，还承受扭转力矩的作用。非对称垂直加载时的力：弯曲工况，垂直载荷产生Fzn=mzns²Gs N 式中：mzns——非对称垂直加载的动载系数；Gs——悬挂质量，N。

由车轮悬挂产生的扭转力矩：扭转载荷，因路面凸起而产生的不对称于汽车纵轴的垂直载荷使车身绕X轴扭转。

Ms=Mzns(Rfr_Rfl).Bf除以2（N.m）

Ms=mzns（Rfr-Rf1）²Bf2（N²m）

式中：Rfr-Rf1——左、右前轮上作用力的差，N；Bf——前轮距，m。

mzns 扭转力矩M（或T）取决于RR

frf1Bfsx一般：轿车：mzns=1.3 载重汽车：mzns=1.5 客车：mzns=1.3 特种汽车：mzns=1.8 4．对车架设计有何要求？行驶中车架主要承受哪些载荷？设计时一般进行哪两种计算？从提高抗扭刚度出发，采用何种断面型式较好？ 答：车架要求：具有行驶稳定性——受载下变形小，强度大，能充分发挥性能，且重量轻，工艺好。

载荷：车架是汽车的基础承载件，主要承受行驶中的各种外力，其中以垂直动载荷以及行驶在凹凸不平路面时产生的扭转载荷最为重要。

两种计算：1．车架的弯曲计算——静强度法 2．扭转计算

提高抗扭强度：箱形断面与槽形断面相比，箱形断面的二次极矩大，抗扭刚度高。

5．车身受扭时，剪力流的大小可以用哪几种方法确定？ 答：剪力流的大小可由下述方法确定：

① 布雷特——巴索公式 ② 阿尔日（Erz）公式 ③ 杨²巴甫洛夫斯基公式

6．当窗上沿梁可以承受固端力矩时，其窗立柱的弯曲力矩如何计算？ 当窗上沿梁可以承受固端力矩时，弯曲力臂将减小，其数值约等于窗高h0的一半。则弯矩：Mti= Qti²h0=q²L²h0 7．汽车行驶中碰到障碍物时的纵向载荷如何计算，试画出受力图并计算（给出已知条件）。答：当车轮碰上前述所列数据的障碍时，通过悬架固定点传到汽车壳体上的纵向力将会很大： Fx=mx²Rf²tgθ

式中：Rf——车轮碰撞到宽的障碍物时前轴上的静载荷，或当车轮碰上窄的障碍物时一个前轮上的静载荷（计算与非对称载荷相同）； θ——力作用点夹角，取决于rd（胎径）、h（障高）；θ=arcsin（1-h除以Rd）Rd——车轮的动力半径，mm；h——不平度的实际高度，mm。

8．汽车行驶中的側向力是如何产生的？试画出受力图并写出计算公式。答：1．曲线行驶产生的侧向力：曲线行驶产生的侧向载荷，在F为极限数值时由外轮的地面侧向反力

y所平衡。

2．路面不平产生的侧向力：与道路不平障碍发生侧面撞击时产生。

9．进行车身有限元分析有何优点？具体分析时一般分为几个阶段？简述有限元分析时的一般步骤和处理内容。答：优点：1能够分析形状复杂的结构2能够处理复杂的边界条件3能够保证规定的工程精度4能够处理不同类型的材料

三个阶段：有限元分析过程可分为三个阶段——前处理、计算和后处理。步骤和内容：

①建立车身的数学模型：模型简化，约束条件，载荷处理② 车身结构的静态分析，弯曲工况，弯扭工况③ 车身结构的模态分析④ 结果分析对比⑤ 结论

10．对车身结构进行有限元分析时静态分析一般分析哪两种工况？各种工况的分析内容是什么？模态分析的内容和目的是什么？ 答：两种工况及内容： 弯曲工况：计算主要是对客车满载状态下，四轮着地时的结构静强度和刚度进行校核。2弯扭工况：左前轮悬空扭转工况，右前轮悬空扭转工况

模态分析内容：模态分析主要是计算车身的固有频率和振型，可在客车骨架无阻尼自由振动状态下计算。1建立有限元模型2施加载荷并求解3扩展模态4检查计算结果 目的：对客车车身进行模态分析，有利于掌握车身对激振力的响应，从而可以对车身设计方案进行评价。

第七章 车身结构的隔音降噪

1．汽车行驶时，其主要噪声源由哪几部分组成？ 答：1道路噪声——路面构造、轮胎构造引起车轴、悬架、车身壳体的振动。

2气流噪声——车身外形，车外凸出物，车窗密封等。3附件噪声——主要是冷、暖气装置工作噪声；

4发动机噪声——由进排气管系、冷却风扇、配气机构、附件、缸体、曲轴等的振动产生，大小与其振动、声响特性、缸内燃烧压力变动特性有关；

5传动系振动噪声——扭矩变化、旋转部件不平衡、传动系复合共振、齿轮松动等有关；

6齿轮啮合噪声——与齿轮及轴的构造、加工精度、齿轮箱振动、扭矩变化、传动轴振动等有关。

2．什么是噪声？试说明在噪声的评价指数中，声强级和响度级有何区别？ 答：噪声：不受欢迎的声音总称

声强：单位时间内垂直通过单位面积的声能

2对平面声波，设声强为I，声压为P，空气密度为ρ，空气中的声速为C，则：声强： I=P/（ρC）

-122声强级： A=10²lg（I/I0）dB（A）I0——比较标准，I0=10 w/m。

响度：响度级——即任意声音的响度级可用与之响度相同的1000Hz纯音的强度级来表示，单位用phon（口方）。

3．什么是车室的共鸣现象？降低车室振动共鸣音的基本措施有哪些？ 答：车室共鸣：车室是由地板、前后围、侧围、顶盖等包围起来的空间。当车身振动产生的声波遇到障碍物反射回来，频率正好与原来声波相同时，会产生二次激励，引起结构的振动形成噪声，称为空腔（车厢）共鸣。降低措施：

①钣件材料的直接制振②移动共振点③车身整体振动的抑制④提高着力点的机械阻抗⑤采用高性能的吸音材料—⑥调整振型

4．消音措施的两个基本出发点是什么？减少噪声传播的主要方法有哪些？ 答：出发点：1．消除或屏蔽噪声源2．噪声传播的衰减

方法：①隔振②阻尼③隔音④吸音

5．客车前部的噪声由哪几部分组成？通常采用何种措施给以降低或消除？ 答：前部噪声来源：通风窗和行驶干扰气流（包括后视镜的风流噪声、刮水器的干扰气流噪声等）。

措施：

①屏蔽噪声源——堵住噪声的传递通道；

②防止振动噪声产生：1所有管路孔以橡胶圈密封；2前围内侧覆以大面积泡沫塑料；3仪表板及风窗下衬泡沫塑料；4前围内蒙皮贴覆吸音材料。

6．在客车的附属设备中，哪些设备将产生振动噪声？制冷设备的噪声一般由哪几部分组成？降低制冷设备的工作噪声可以采取哪些措施？ 答：产生噪声附属设备：制冷设备、暖风装置、通风换气装置、车用冰箱等。

制冷设备噪声：①辅助发动机的工作噪声②冷凝噪声③风流噪声 措施：

1将辅助柴油机换为汽油机；2发动机小型化、低噪声化——多缸、四行程、多气门；3降低通过热交换器的风速；4采用高效、低噪声风机；5对辅助发动机舱采用强有力的屏蔽隔音措施；6减少地板上的检修孔和缝隙，并采取有力的密封；7增加辅助发动机和车顶蒸发冷凝设备处骨架的刚性，减少振动及由振动引起地板或车顶振动而传入车内的噪声。

第八章 车门的结构设计

1．现代汽车的车门按运动方式可以分为几种型式？目前采用最多的是哪几种？

答：按运动形式，分为：1.旋转式 水平旋转式，垂直旋转式，翼开式

②平移式——拉门、外摆式车门（外移门）等。采用最多的是水平旋转式和外摆式。

2．对车门设计有何要求？

答：1．具有必要的开度，并能使车门停在最大开度上，以保证上、下车方便；

2．安全可靠。关闭时能锁住，行车或撞车时不会自动打开；

3．开关方便，操纵方便——升降玻璃，锁止等，或在低气压下（≤0.3MPa）也能开启灵活;4.具有良好、的密封性——涉及密封胶条特性、设计精度、间隙大小、配合精度等； 5．具有足够的刚度，不易变形下沉，行车时不振响； 6．制造工艺好，易于冲压成形，便于安装附件和维护调整； 7.外形上与整车协调；

8．操纵机构必须易于接近，便于调整保养。

3．外摆式乘客门有何优点？其运动原理是什么？外摆式乘客门的有何要求？ 答：优点：

1.开度大，保证上下车方便；2.具有良好的密封性，且密封简单；3.开关方便、灵巧，操纵方便；4.刚性较好、不易变形下沉, 行车时不易产生振动噪声；5.外形与整车协调, 无凹陷, 行车时空气阻力小, 造型美观；6.制造工艺好，便于冲压成型。要求：

①启闭灵活、平稳，开关速度适中，接近关闭时应缓冲，行驶中能有效锁止；②乘客门可由驾驶员、售票员单独控制或共同控制，但必须设有表示乘客门所处状态的信号装置；③在可能夹住乘客的乘客门边缘，应在其每扇门的全长上安装宽度至少为４０mm的橡胶密封条； ④除城市客车外，其余客车都应安装门锁；⑤车门所用的密封胶条应无漏光、无脱空等明显的装配缺陷；⑥车门无开裂和锈蚀，不得有可能使人至伤的尖锐突出物；⑦内、外装饰材料应具有阻燃性；⑧必须使用安全玻璃（一般为钢化玻璃），且符合GB9656的要求；⑨门窗不允许张贴遮阳膜之类的妨碍驾驶员视野的装饰物或附加物。原理：

当杆c绕O点转动时，杆a也按杆c同一方向运动，而杆b则作平行移动。如果将杆b作成门体，杆c作为主动臂，杆a作为下拉杆（约束杆），杆d作为车体，则此机构即构成外摆式平移乘客门的运动系统。

4．气动双扇折叠门有何特点？主要适用哪几种车型？设计中有何要求？ 答：特点：①乘客门由两叶门扇组成，相互用铰链联接；②由气动门泵驱动，实现关、闭；③适用于远距离操纵。——大量中低档客车使用。

适用范围：在中、低档大客车——长途、团体、城市客车上得到了广泛采用。要求：

1．具有必要的开度，占用空间小，并能使车门停在最大开度上，以保证上、下车方便；2．安全可靠，不出现自锁。关闭时能锁住，行车或撞车时不会自动打开；3．开关方便，操纵方便，在低气压下（≤0.3MPa）也能开启灵活;4.尽量减小缝隙，提高车门密封性——涉及密封胶条特性、设计精度、间隙大小、配合精度等；5．具有足够的刚度，不易变形下沉，行车时不振响；6．启闭噪声小；7.外形上尽可能与整车协调；8．制造工艺好，易于冲压成形，操纵机构必须易于接近，便于安装附件和调整保养。

5．什么是车门的摩擦角？对采用滚轮导向的气动双扇折叠门，如何求摩 擦力和摩擦角？

驱动作用力：Q=Q′

——驱动力摩擦力：F=Q²sinθ= Q′²sinθ当驱动力Q足够大且保持不变时，F随偏角θ↑而逐渐↑，F→Fmax的偏角θ在力学上称为摩擦角，用φm表示。只要：θ≤φm，则无论F怎样大，滑块都保持静止状态→自锁现象。当θ再增大，滑块将沿导轨运动。折叠门不发生自锁的条件：（不被卡死）θ>φm ——

偏角θ>摩擦角φm 一般情况下：φm滚<φm滑，所以：①采用滚轮导向是减少车门死域S，提高车门开度的一个有效措施。②车门能否自锁仅与偏角θ的大小有关，与驱动力（门泵）Q 的作用位置和方向无关。

第五篇：车身材料

第三节 车身材料

一、车身钢板

随着汽车的发展和环保的要求，车身的质量越来越轻，安全性能越来越高，普通的钢材已不能适应汽车发展的需要。在车身上开始大量应用不同种类的新材料，如高强度钢、超高强度钢、铝合金、塑料件等。新材料的大量应用使车身板件的性能发生了非常大的改变，传统的修理方法已经不能很好修复已损坏的车身板件。所以要了解车身上主要材料的种类和性能，才能有针对性对新型车身进行高质量的修复。1.热轧钢板和冷轧钢板

车身结构中有两种类型的钢板：热轧钢板和冷轧钢板。

热轧钢板是在800℃以上的高温下轧制的，它的厚度一般在1．6 mm～8 mm之间，用于制造汽车上要求强度高的零部件，例如车身、横梁、车架、车身内部钢板、底盘零件、底盘大 梁等。

冷轧钢板是由热轧钢板经过酸洗后冷轧变薄，并经过退火处理得到的(因为滚轧的关系，内部结构变硬，要实施退火处理使它软化)。由于冷轧钢板是在较低的温度下轧制的，它的厚 度精度高，一般厚度为O．4 mm～1．4 mm。冷轧钢板的表面质量好，具有良好的可压缩性和焊接性能。大多数整体式车身都采用冷轧钢板制成。在悬架周围、车身底部容易腐蚀的地方，采用经过表面处理的冷轧钢板作为防锈钢板。2.低碳钢

在2000年前的车身修理中遇到的钢板大多数是低碳钢制成的。低碳钢的含碳量低，比较 软，便于加工，可以很安全地进行焊接、热收缩和冷加工等操作，它的强度不会受到严重影响。

由于低碳钢容易变形，所以要用较厚的板件才能达到足够的强度，导致汽车质量增加。为了达到环保和节能的要求，汽车车身的质量既要轻又要有足够强度，因此在整体式车身上越来越少采用低碳钢。但车身的外覆盖件从修理的角度考虑一般还会采用低碳钢来制造。3.高强度钢

高强度钢泛指强度高于低碳钢的各种类型的钢材，一般强度在200 N／mm。以上。

新设计的整体式车身通常比车架式车身小，车身的前部要求能够承受比过去大得多的载 荷，并能够更好地吸收碰撞能量，高强度钢正好可以解决这两方面的问题。

目前的整体式车身对构件的要求有以下几点。

(1)要有足够的强度。例如挡泥板，它不仅具有挡泥的作用，同时还要能够承受悬架的一 部分载荷，并支撑横向安装的发动机、蓄电池、点火装置和减振器。(2)要求质量轻，以减少燃料消耗。

(3)要有很好的塑性。高强度钢可以设计成抗弯截面，能吸收碰撞能量并减少传递到乘坐 室内的损害。

为了达到这些要求，许多汽车制造厂都采用强度好、质量轻的高强度钢来制造现代车身大 部分的板件(图示)。

现代车身高强度钢板的应用

然而，高强度钢所具有的强度高和质量轻的特点却给修理带来了一些难题。高强度钢受 到碰撞时不容易变形，但是一旦变形后，它比低碳钢更难修复到原来的形状。在常规钢板的修理过程中，可以采用加热的方法来释放应力或焊接新的零部件。但对高强度钢，加热却受到严格的限制，或者根本就不能加热，否则会对板件内部结构造成损害。4.特殊钢板

特殊钢板

汽车上所使用的特殊钢板有不锈钢和夹层制振钢板

1、不锈钢板

不锈钢板是一种碳钢、铬、镍合金，碳钢的含铬量大约为12％。

2、夹层制振钢板

夹层制振钢板在其表面或中间会覆有塑胶。

夹层制振钢板是将振动力量转换成热的形式，而产生抑制效果。夹层制振钢板用在下隔板或后舱隔板。

二、高强度钢的种类和应用 1.高强度、低合金钢(HSLA)高强度、低合金钢(HSLA)又称回磷钢，通过在低碳钢中加入磷来提高钢的强度。它有和低碳钢相类似的加工特性，为汽车的外部面板和车身提供了更高的抗拉强度。

目前生产的许多汽车上都有高强度、低合金钢制造的零部件，例如前后梁、门槛板、保险杠面板、保险杠加强筋和车门立柱等。由于它的强度主要取决于添加的化学元素，而但对高强度钢材高温加热后，原用于提高强度的化学元素被损失掉，导致强度降低。

为了避免汽车结构性能明显降低，所以在修理时对高强度钢一定要按生产厂规定的温度 加热，同时加热时间不可超过3 min。因此对高强度、低合金钢进行焊接时，要采用气体保护焊或电阻点焊，不允许采用氧乙炔和电弧焊焊接。

2.高抗拉强度钢(HSS)高抗拉强度钢(HSS)又称Si—Mn固溶体淬火钢。这种钢增加了硅、锰和碳的含量使抗 拉强度得到提高。一般用这种钢来制造与悬架装置有关的构件和车身等。

沉淀淬硬钢是另一种高抗拉强度钢，它通过形成碳氮化铌沉淀物来提高钢材的强度。这 是20世纪70年代初期发展起来的一种高抗拉强度钢，具有优异的加工性能。这种钢主要用 于门边护板、保险杠加强筋等。

三、汽车非金属材料

在汽车制造中，除使用金属材料外，还广泛使用非金属材料。常见的如汽车灯罩、仪表板壳、转向盘、座垫、风窗玻璃、轮胎、传动带、连接软管等都是由各种非金属材料制成的。非金属材料因其具有许多优良的理化性能，可以满足某些特殊要求，而且原料来源丰富、加工简便，因此得到广泛的使用。

非金属材料的种类很多，这里主要介绍玻璃、塑料和橡胶等材料的基本知识，以及它们在汽车上的应用。1.汽车用玻璃

汽车用玻璃有安全和外观两方面的要求。汽车玻璃要有良好的光学性能，还要有良好的 耐磨性、耐热性、耐光性。汽车上要使用安全玻璃，玻璃在破碎后不能对乘客造成伤害。

现在的风挡玻璃都做成整体一幅式的大曲面型，上下左右都有一定的弧度。这种曲面玻 璃从加工过程到安装配合的技术要求都非常高。

风挡玻璃有夹层玻璃、钢化玻璃、区域钢化玻璃和特殊功能玻璃等类型。

（1）夹层玻璃

夹层玻璃内部有一种透明可黏合性的塑料膜，贴在二层或三层玻璃之间，它将塑料的强韧性和玻璃的坚硬性结合在一起，增加了玻璃的抗破碎能力。

（2）钢化玻璃

钢化玻璃是将普通玻璃淬火使其内部组织形成一定的内应力，从而使玻璃的强度得到加 强。在受到冲击破碎时，玻璃会分裂成带钝边的小碎块，对乘员不易造成伤害。

（3）区域钢化玻璃

区域钢化玻璃是钢化玻璃的一个新品种，它经过特殊处理，能够在受到冲击破碎时，其玻璃的裂纹仍可以保持一定的清晰度，保证驾驶人的视野区域不受到影响。目前汽车风挡玻璃以夹层区域钢化玻璃为主，能承受较强的冲击力。2.汽车用塑料

塑料在汽车上的应用发展很快，从最初的内饰件和小零件，发展到可替代金属来制造各种机械配件和车身板件。用塑料替代金属，既可获得汽车轻量化的效果，又可改善汽车的某些性能，如耐磨、防腐、避振、减小噪声等。随着汽车工业的发展，塑料的应用越来越受到重视。

1）塑料的分类和特性

(1)塑料的分类。塑料的种类很多，按其热性能不同，可分为热固定塑料和热塑性塑料两 大类。

热固定塑料是指经过一次固化后，不再受热软化，只能塑制一次的塑料。这类塑料耐热性好，受压不易变形，但力学性能较差，常用的有环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂、有机硅树脂等。

热塑性塑料是指受热时软化，冷却后又变硬，可反复多次加热塑制的塑料。这类塑料加工成形方便、力学性能较好，但耐热性相对较差、容易变形。热塑性塑料数量很大，约占全部塑料的80％，常用的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚酞胺等。

(2)塑料的主要特性。塑料具有许多优良的物理、化学性能，主要有以下几点。

①质量轻。塑料的相对密度一般只有1．0 g／cm。～2．O g／cm。，可以大幅度减轻汽车的质量，降低油耗。

②化学稳定性好。一般的塑料对酸、碱、盐和有机溶剂都有良好的耐腐蚀性。

③比强度高。比强度是指单位质量的强度。尽管塑料的强度要比金属低，但塑料密度小、质量轻，以等质量相比，其比强度要高。

④电绝缘性好。大多数塑料有良好的电绝缘性，汽车电器零件广泛采用塑料作为绝缘体。

⑤耐磨、减磨性好。大多数塑料的摩擦系数较小，耐磨性好，能在半干摩擦甚至无润滑条件下良好地工作，2）塑料在汽车中的应用

由于塑料具有诸多金属和其他材料所不具备的优良性能，因此在汽车上应用很广。常用 于制作各种结构零件、耐磨减磨零件、隔热防振零件等。汽车常用塑料的种类及应用 见下表。

3.汽车用橡胶

橡胶是一种高分子材料，汽车上有许多零件是用橡胶制造的，如轮胎、车门窗密封条、风扇传动带、缓冲垫、油封、制动皮碗等。1）橡胶的基本性能

(1)极高的弹性。这是橡胶独特的性能。橡胶在起初受载荷时变形量很大，但随着外力的 增加，橡胶又具有很强的抵抗变形的能力。它可以作为减振材料，用于制造各种减轻冲击和吸收振动的零件。

(2)良好的热可塑性。橡胶在一定温度下会失去弹性而具有可塑性，当橡胶处于热可塑性 状态时，容易加工成各种形状和尺寸的制品，而且当外力去除后，仍能保持加工后的形状和 尺寸。

(3)良好的黏着性。黏着性是指橡胶与其他材料黏结成整体而不分离的能力。橡胶有很强的吸附能力，能与其他材料黏结成整体，如汽车轮胎就是利用橡胶与棉、毛、尼龙等牢固黏结在一起而制成的。

(4)良好的绝缘性。大多数橡胶是绝缘体，是制造电线、电缆等导体的理想材料。

此外，橡胶还具有良好的耐寒、耐蚀和不渗漏水、气等性能。橡胶的缺点是导热性差，硬度和抗拉强度不高，容易老化等。2）橡胶在汽车中的应用

在汽车上用量最大的橡胶制品是轮胎，另外橡胶还广泛应用于车门、车窗的密封条；各种胶管、胶带；减振配件以及耐油配件等。