汽车车身结构与设计期末考试资料.doc

1、汽车车身结构与设计一、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

2、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、填空题1、车身功能：容仓、安

3、全、舒适、美观、空气动力学。2、车身外形在马车之后，经过了厢型、甲虫型、船型、鱼型、楔型的演变。3、 车身设计的要求有舒适、安全、美观、空气动力性。4、汽车车身由附件车身本体（白车身）封闭刚性结构（车身覆盖件、车身结构件）组成。5、白车身由车身覆盖件、车身结构件、部件组成。6、常用的汽车车架有边梁式车架（梯形车架）、周边式车架、脊梁式车架、综合式车架（X型车架）结构型式。7、车身焊（铆）接总成由车身前部（车前钣金件）、前围、地板、侧围、顶盖和车身后部（车后钣金件）组成。8、车身前围由前围上盖板、前围板、前围侧板和转向柱支架梁等组成。9、H点装置包括H点测量装置（HPM）、H点设计工具（HPD）

4、两种。10、空气阻力包括：形状阻力，摩擦阻力，诱导阻力，干扰阻力和内部阻力五部分。11、身结构设计应考虑强度、刚度、安全性、轻量化、耐久性（抗疲劳强度和耐腐蚀性）、材料、成本等因素。12、车身轻量化技术包括构件轻量化 、材料轻量化。13、主动安全性研究汽车的操纵稳定性能、制动性能、灯光系统和驾驶员视野性能等。14、被动安全性研究内容包括车身结构抗撞性、约束系统性能、转向系统的防伤性能等。15、碰撞模拟计算结果进行的分析包括能量分析、力分析、变形分析、刚度分析、应力分析、减速度分析、速度分析、碰撞时序分析等。16、车门系统由门体、附件和内饰件三部分组成。17、保险杠的作用是安全保护装置（保护车辆

5、和行人），外观重要装饰件。三、简答、论述题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？厢型：马车外形的发展甲虫型：体现空气动力学原理的流线型车身船型：以人为本，考虑驾乘舒适性鱼型：集流线型和船型优点于一身楔型：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。结构强度足够承受所有静力和动力载荷；布置舒适，有良好的操纵性和乘座方便性；具有良好的车外噪声隔声能力；外形和布置保证驾驶员和乘员有良好的视野；

6、材料轻质，减小质量；外形具有低的空气阻力；结构和装置措施必须保护乘员安全；材料来源丰富、成本低，易于制造和装配；抗冷、热和腐蚀抵能力强；材料具有再使用的效果；制造成本低。4、 车身设计的原则有哪些？车身外形设计的美学原则和最佳空气动力特性原则。车身内饰设计的人机工程学原则。车身结构设计的轻量化原则。车身设计的“通用化，系列化，标准化”原则。车身设计符合有关的法规和标准。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。车身覆盖件：覆盖车身内部结构的表面板件。车身结构件：支撑覆盖件的全部车身结构零件。部件：前翼子

7、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：装有单独的车架；车身通过多个橡胶垫安装在车架上；载荷主要由车架来承担。车身在一定程度上仍承受车架引起的载荷。2适用车型货车（微型货车除外）在货车底盘基础上改装成的大客车专用汽车大部分高级轿车。 （2）、承载式：去掉车架，由车身直接承载。 1特点：保留部分车架、车身承受部分载荷。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。（3）、半承载式： 1特点：保留部分车架、车身承受部分载荷。前后加装副车架。2适用车型：Santana2000、Ford Focus。7、 车身前

8、围的结构组成及功能。 车身前围是分隔车身前部与座舱的结构总成。一般由前围上盖板、前围板、前围侧板和转向柱支架梁等组成。 功能：支承并安装前风窗玻璃；支承转向柱；确保车身扭转刚度；提高撞车安全性；隔开发动机舱和座舱，密封、隔振和隔音；设置外部空气吸入口和通风道；安装空调装置及其通风风道；支承和安装仪表板；安装制动器、离合器踏板支架；安装雨刮器等附件。8、车身地板部分的设计特点及要求。 多采用封闭断面的抗扭箱型梁（封闭断面）；提高地板结构的防振、隔音性能；合理使用材料，采用防腐结构设计，并通过各种防腐处理措施，延长车辆的使用寿命；开发结构强度高、质量轻的地板结构，以及轻质材料的地板结构；地板的布置

9、及设计应充分考虑室内的人体居住性；保证车身底部平整，改善车身底部的空气动力性能。9、车身侧围结构的功能。支撑顶盖；连接车身前、后部分的侧面构件；固定前、后风窗玻璃；用以安装车门以及保证车身侧面碰撞安全性的承载框架。10、A、B、C三立柱的功用？A柱：支撑顶盖；安装前风窗玻璃；安装前车门；安装仪表板支架；承受并传递垂直力纵向力。B柱：支撑车顶盖；承受前后车门的支撑力，装置一些附加零部件。C柱：支撑顶盖；安装后风玻璃；安装后车门锁；承受并传递垂直力侧向力。11、简述新车型开发的分类。全新车型的开发已有车型的全面更新已有车型的中等规模改进已有车型的小规模改进。12、 简述车身设计制图方法。 （1）、

10、坐标网格：网格间距：200mm或100mm。 （2）、坐标零线的确定：高度方向坐标（Z坐标）零线。零线以上为正。宽度方向左标（Y坐标）零线。零线以左为正。长度方向坐标（X坐标）零线。零线以后为正。13、车身主图板的主要内容。车身外形的表面曲线，即车身的主要轮廓线和一系列截面线；车身各零件的装配关系及缝隙要求；车身主要结构断面；车身中运动部件的轨迹及运动校核。与车身相关的其他总成的位置、轮廓线及运动部件的运动轨迹。14、传统车身设计方法的缺点？ 工作量大、设计周期长。手工造型设计;实物模型制作;依据经验的车身结构设计;必须通过实物和图纸相结合的方式来表达设计并传递设计的数据信息。15、现代车身设

11、计方法的优点？ 使设计者得到能快速评价(造型、结构等方面)的模型，从而设计师可尝试大量的不同方案，提高设计决策的效率和可信度，控制产品资金投入；资源共享能保证设计的精度；尽早获得设计数据，有利于各部门工作协调进行，改善了整个产品的质量。16、应用于车身设计的计算机辅助技术(CAX)有哪些？CAS：Computer aided styling，计算机辅助造型CAD： Computer aided Design，计算机辅助设计CAM： Computer aided manufacturing,计算机辅助制造。CAPP：ComputerAidedProcessPlanning，计算机辅助工艺设计CA

12、E：Computer Aided Enginerring，计算机辅助工程。17、给出五项现代车身开发的关键技术。CAS：Computer aided styling，计算机辅助造型CAD： Computer aided Design，计算机辅助设计CAM： Computer aided manufacturing,计算机辅助制造。CAPP：ComputerAidedProcessPlanning，计算机辅助工艺设计CAE：Computer Aided Enginerring，计算机辅助工程。18、车身总布置设计的主要内容有哪些？ 车身布置应考虑的因素身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容车身

13、布置术语和硬点尺寸定义总布置图19、人体尺寸的百分位概念、应用及意义？（1）、概念: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。（2）、应用：车身布置设计中应以人体尺寸的“百分位分布值”作为设计的尺寸依据，这是人体工程学的基本设计原则之一。 （3）、意义：车身设计中最常用的是5th、50th和95th三个百分位人体尺寸，分别表示小、中等和大尺寸,代表矮小身材、平均身材和高大身材的人体尺寸。20、眼椭圆的定义和主要用途。（1）、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

14、.（2）、主要用途：内外视镜布置驾驶员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遮阳带位置的确定等。21、已知地板线、踏板和D点高度，给出驾驶员设计H点布置过程。 确定平均H点。50百分位。保持合适的踝关节角，人体模板脚沿地板线向加速踏板方向前推，踵点始终在地板上，人体模板D点始终位于D点线上的同时，前推移至鞋底与自由状态的加速踏板接触后停止，此时的人体模板H点作为正常设计的平均设计H点；确定最前、最后设计H点；检查关节舒适性；根据最前、最后和平均设计H点位置确定调节轨迹。22、简述如何计算前风窗刮扫区域的刮净率。先计算挂扫区域面积，通过两种方法

15、：SAE眼椭圆确定法和EEC视点确定法（国家标准GB11565-1989 轿车风窗玻璃刮水器刮刷面积或81/643EEC）。再用挂扫面积除以挡风玻璃面积。23、汽车行驶时所受的空气阻力产生的原因。阻力名称产生原因影响因素一般轿车CD=0.45理想型跑车CD=0.20形状阻力汽车前后压差车身表面形状及其交接处的转折方式 58%70%摩擦阻力空气与车身摩擦车身表面的面积和光顺程度9%20%诱导阻力空气升力的纵向分力气动升力7%0干扰阻力扰动表面突起和各种附件14%5%内部阻力内循环阻力冷却气流和车内通风12%5%24、简述降低汽车行驶阻力的措施。 1降低升力:采用负迎角, 造型前低后高，产生负升力

16、.在前端底部、后端加扰流板;车尾地板向上翘起一个角度; 底部板向两侧略微上翘,斜背加”鸭尾”; 2改善空气动力性: 1）头部的平面和侧面形状应圆滑；2）前端低矮；3）过渡区域应尽量圆滑；4）中部呈腰鼓形,5）底部形状最好采用整体平顺的底板,减小升力；6）车身的后部采用逐渐缓慢收缩的长尾式；7）驾驶室向后部车厢的过渡应避免形状突变。 3利用附加装置减小风阻 1）前部扰流器 ；2）后部扰流器 3）导流罩；4）隔离装置 25、简述降低汽车行驶升力的措施。 采用负迎角（M迎角:汽车前、后形心的连线与水平线的夹角。前高后低为正,迎角越大,升力越大; 在汽车前端底部、后端加扰流板车尾地板向上翘起一个角度汽

17、车底部板向两侧略微上翘使底部气流有一部分流向两个侧面。当气流向两侧疏导时加快了底部的气流速度而使升力下降。斜背加”鸭尾”。26、Audi100 C3整体优化设计的流程。1.设计基本形体：多种缩比模型风洞试验。2.改造为基本汽车外形：按空气动力学原理处理局部细节，如车身底部部件、冷却系前端保险杠的缝隙等 。3.精制基本模型：进行结构及工艺设计的详细考虑，使模型车基本接近于真车。4.试制产品车27、如何利用刚度特性曲线表征外板的柔软感和鼓瘪感 。 柔软感表示：在不发生平移的情况下，表示柔软感的直线斜度用30N载荷时的曲线斜率30a3(Nmm)表征，或直接用30N载荷时的位移量a3表达 ；鼓瘪感表示

18、：用曲线平移载荷Wf和曲线平移量来表征。28、汽车主动安全性和被动安全性的含义和研究内容。 主动安全性汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力； 研究内容包括汽车的操纵稳定性能、制动性能、灯光系统和驾驶员视野性能等； 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；研究内容包括车身结构抗撞性、约束系统性能、转向系统的防伤性能等29、车身抗撞性设计要求有哪些？ 确保乘员生存空间，减小乘员舱变形和对乘员舱的侵入量及侵入速度。减小车身减速度3）碰撞过程中车门不能打开。碰撞后可以不使用工具打开车门。在碰撞中维持油箱的存放空间，减小对油箱、油路挤压。低速碰撞主要避免汽车重要部件的损坏，设置低

19、速碰撞吸能区。采取行人保护措施。30、“安全座舱结构”的含义？ 车身前、后部结构要尽可能多地吸收碰撞能量.，使碰撞过程中作用于乘员上的力和加速度降到规定的范围内；车身前、后部构件在碰撞中产生变形应根据碰撞强度逐级发生，控制受压构件的变形形式，防止刚性部件侵入座舱，有利于车身的修复； 车身座舱结构必须坚固可靠.31、在碰撞中车头的三个变形吸能区段是如何划分的？ 根据在碰撞时起作用的对应车速划分的。分为第一、二、三区段。 第一区段表示低速碰撞，车辆的变形和变形力比较小，以利于保护行人和车辆；（吸能材料保险杠、软质发动机罩）第二区段为相容区，变形力应均匀，即在中速碰撞中能量较均匀的被吸收，尽量降低撞

20、击加速度峰值；（吸能纵梁）第三区段表示在高速碰撞时使汽车乘员室具有自身保护能力，车身结构在这个区段应有较大的刚度，从悬架到前围板之间的变形力急剧上升，阻止变形扩展到乘员室，同时通过结构措施使动力总成向下移动而不致挤入乘员室；32、车身防腐蚀设计措施有哪些？结构设计:阻止腐蚀介质浸入或积存在结构缝隙间、凹形构件和封闭结构的内部。填充密封胶或粘接剂 ;流水槽端面采用装饰件封闭；采用非金属材料流水槽 合理选择防腐性能好的材料。如镀锌、铬、镍等及其合金的表面处理确保车身表面的涂装性能。前处理产生磷化膜，提高涂装的附着性；阴极电泳涂漆，全浸式涂漆方式；车身底部喷涂PVC底漆，采用五次或四次表面涂覆。追加

21、防腐处理:密封、打蜡、涂防锈剂等。33、车身密封性设计的静态密封和动态密封的含义、手段和意义。 （1）、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，称为静态密封。手段：涂敷密封胶意义：防止车身腐蚀，减小振动和噪声起着重要作用。（2）、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。手段：靠密封条的压缩变形来填充构件间的缝隙。意义：使车身室内与外界隔绝，不仅能防止风、雨和尘土侵入室内，提高隔音和隔热性能，以保持车内环境。缓和车门关闭时的冲击力和车身在行驶中的振动。34、汽车车门的设计要求有哪些？保证上下车

22、方便。开启过程不应发生位置干涉；关闭时锁止可靠、安全。车门机构操纵方便；有良好的密封性；有大的透光面。有足够的强度和刚度；良好的制造、装配工艺性；造型与整车协调一致；有必要的开度；应满足人机关系的要求，提高舒适性；在车辆寿命结束时，拆卸分解工作最少，不能回收的材料最少。35、对比分析无玻璃窗框结构，组装式窗框结构和整体式结构车门的优缺点。（1）、无窗框结构 ：敞亮，外形效果好，板材利用率高，内、外板冲压方便；但玻璃运行稳定性差，密封困难。（2）、组装式的窗框结构 ：窗框用螺钉固定或焊接在门体上，多采用滚压成型窗框，断面形状要考虑窗框的刚度、玻璃密封条的布置和固定、窗框与内门板的连接和安装等板材利用率高，门内、外板冲压方便，制造质量高，表面造型效果好。但零件/总成装配水平要求较高；密封条的选择受限制。（3）、整体式结构的车门窗框：内、外板是分别与门的内外板一体冲压的车门本体零件数量少，制造方便车门刚性好，密封性能高需较大的压床台面尺寸，且废料较大。36、玻璃升降系统应满足哪些要求？玻璃升降平顺，工作可靠，无冲击和阻滞现象；操纵轻便省力；具有防止玻璃受外力时升降器倒转的机构，以免人强迫进入。 37、发动机罩和行李箱盖的组成？发动机罩盖前部用锁固定，后部通过铰链悬挂于车身前围挡板上，是往后开启的形式。行李舱悬挂于后围挡板上，后端用锁固定，是往前开启的形式。两盖都是由内、外板组成。