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1、汽车车身结构与设计复习题1. 车身设计的特点是什么？ 车身设计是新车型开发的主要内容。 车身造型设计是车身设计的关键环节。 人机工程学在车身设计中占有极重要的位置。 车身外形应重点体现空气动力学特征。 轻量化、安全性和高刚性是车身结构设计的主题。新材料、新工艺的应用不断促进车身设计的发展。 市场要素是车身设计中选型的前提。 车身设计必须遵守有关标准和法规的要求。 2. 现代汽车车身发展趋势主要是什么？ 车身设计及制造的数字化 虚拟造型技术(CAS)；计算机辅助设计(CAD)；计算机辅助分析(CAE)；计算机辅助制造(CAM)： 流体分析CFD， 车身静态刚度、强度和疲劳寿命分析， 整车及零部件
2、的模态分析， 汽车安全性及碰撞分析，NHV(Noise Vibration Harshness)分析， 塑性成型模拟技术，虚拟现实技术； 人机工程模拟技术。 新型工程材料的应用及车身的轻量化。 更趋向于人性化和空间的有效利用 。 利用空气动力学理论，使整体形状最佳化 采用连续流畅、圆滑多变的曲面 采用平滑化设计 车身结构的变革： 取消中柱，前后车门改为对开； 车内地板低平化； 四轮尽量地布置在四个角 。 丰富多彩的电动汽车 车内操纵机构的简练和自动化 大客车向轻量化和曲面圆滑方向发展 将货车驾驶室和货箱的造型统一3. 简述常用车车身材料料的特点点和用途途。 1.钢钢板 冷冲压压钢板等等。汽车车
3、车身制制造的主主要材料料，占总总质量的的50%。 主主要用于于外覆盖盖件和结结构件,厚度为为0.66-2.0mmm。车门门、顶盖盖、底板板等复盖盖件用薄薄钢板均均是冷轧轧板，大大梁、横横粱、保保险杆等等均是热热轧钢。 2.轻轻量化迭迭层钢板板 与具具有同样样刚度的的单层钢钢板相比比，质量量只有557。隔隔热防振振性能良良好，主主要用于于发动机机罩、行行李箱盖盖、车身身底板等等部件。 3.铝合合金 铝铝合金具具有密度度小（22.7gg/cmm3）、比比强度高高、耐锈锈蚀、热热稳定性性好、易易成形、可可回收再再生等优优点。新新型奥迪迪A2型轿轿车，由由于采用用了全铝铝车身骨骨架和外外板结构构。 全
4、全新奥迪迪A8通通过使用用性能更更好的大大型铝铸铸件和液液压成型型部件 4.镁合合金一种种具有较较高强度度和刚度度，具有有良好铸铸造性能能和减振振性能的的轻质合合金材料料。一般般用于车车上的座座椅骨架架、仪表表盘、转转向盘和和转向柱柱、轮圈圈、发动动机气缸缸盖、变变速器壳壳、离合合器壳等等等零件件 55.塑料料由内外外装饰件件向车身身复盖件件和结构构件方面面发展。例例如前照照面、保保险杠、发发动机罩罩、行李李箱盖、顶顶盖、翼翼子板、车车门内护护板和某某些车身身骨架构构件等。 6.橡胶可可用于减减振、减减轻碰撞撞、密封封等零部部件。7.玻璃8.内饰材材料 复合合材料、纺纺织品更更加美观观、整体体
5、化和色色彩丰富富。轿车车内饰件件的质量量取决于于材料。9.纳米技技术4.简述车车身承载载类型的的特点及及适用车车型。11.非承承载式一一般用于于货车、部部分大客客车、大大部分高高级轿车车和越野野车等车车型。22.承载载式(无无车架式式)主要要用于大大多数中中级、普普通级、微微型轿车车、大客客车、微微型汽车车等。3.半承载载式:车车身只承承受部分分载荷。用用于部分分大客车车5.车身设设计中的的“四化化”指的的是什么么？解释释其概念念。产品品系列化化:将产产品合理理分档、组组成系列列，并考考虑各种种变形。零零部件通通用化：同一系系列车型型上，尽尽量采用用相同结结构和尺尺寸的零零部件。零零件设计计标
6、准化化：适用用汽车的的大批量量生产，有有利于产产品的系系列化和和零部件件的通用用化，便便于组织织生产，降降低成本本，维修修方便。模块化设计计和平台台化战略略： 汽汽车的平平台就是是在开发发过程中中用差不不多的底底盘和车车身结构构，可以以同时承承载不同同车型的的开发及及生产制制造，产产生出外外形、功功能都不不尽相同同的产品品。实现现在一个个基本型型上组合合成多种种不同款款式、功功能各异异的车型型。6.简述新新车型开开发的分分类 （1）全全新车型型开发 新性能能 新用用途 新新系列 采用先先进技术术（2）.已有车车型的全全面更新新 包括括外型、车车身结构构、发动动机、行行驶系统统等。（33）.已已
7、有车型型的中等等规模改改进 保保留原车车身外形形的特征征，车身身结构局局部改进进。外型型做局部部修改，以以改善空空气动力力性能。对对选装件件进行改改进，改改善汽车车性能。4）.已有有车型的的小规模模改进 对局部部的一些些零件进进行改进进，如后后视镜、门门把手等等。 7.什么是是概念设设计概念念设计属属于产品品设计的的前期工工作，是是始于产产品定性性之后，指指从产品品构思到到确定产产品设计计指标，总总布置定定型和造造型的确确定，并并下达产产品设计计任务书书为止的的初步设设计。8.简述决决定汽车车车身设设计的主主要因素素及关键键技术。1.车车身外型型设计方方面 车车身空气气动力特特性； 车身尺尺寸
8、确定定的人体体尺寸； 车身身外型设设计、内内饰造型型的美学学法则； 外型型的结构构性和装装饰的功功能性要要求；22.车身身室内布布置设计计方面 人机工工程要素素； 车车身内部部设计的的安全保保护；33.车身身结构设设计方面面 结构构设计的的强度、刚刚度； 轻量化化设计，包包括结构构合理性性和合理理选材； 结构构设计的的安全性性要求； 车身身防腐蚀蚀设计要要求； 车身密密封性设设计要求求； 结结构设计计的制造造工艺性性； 44.产品品开发方方面 产产品开发发的市场场性要素素； 系系列化产产品发展展要素； 生产产、工艺艺继承性性要素。 9.简述汽汽车车身身设计的的技术要要求。车身设设计应符符合整车
9、车性能要要求及总总布置设设计。车身总布置置设计须须满足居居住、舒舒适及视视野性和和上下车车方便性性等要求求。车身外形必必须符合合空气动动力性能能，造型型美观新新颖、时时代感强强。车身结构必必须符合合强度、刚刚度和轻轻量化的的要求。车身结构设设计必须须重视高高安全性性能。车身必须具具有隔音音、隔热热及防尘尘密封性性能和空空气调节节性能。车身结构设设计须满满足车身身制造工工艺的要要求。车身设计的的选材必必须来源源丰富、成成本低且且抗腐性性能强。车身设计应应保证维维修方便便性。10.简述述现代车车身设计计方法及及程序。1、产品开发规划 制作主模型 22、总布布置设计计 77、确定定车身分分块及覆覆盖
10、件边边界 33、车身身CADD造型 8、车车身结构构设计 三三坐标测测量 CAEE 快快速成型型/NCC加工 99、总成成设计 44、精确确构造车车身外型型曲面 10、模模具设计计 55、表面面光顺性性评价 11、CCAPPP 66、建立立车身外外型数学学模型 12、CCAM 空空气动力力学模拟拟分析 11.应用用于车身身设计的的计算机机辅助技技术(CCAX)有：产产品设计计-CCAD（CCompputeer AAideed DDesiign计计算机辅辅助设计计）系统统;汽车车性能和和结构分分析-CAEE系统;模型及及其模具具制造-CAAM系统统;造型型设计-CAAS系统统；CAAPP-计算算
11、机辅助助工艺过过程设计计12.逆向向工程的的概念及及设计开开发步骤骤是逆向向工程也也称反求求工程，是是实物数学学模型新产产品的快快速制造造系统。（11）数据据采样（2）数数据分析析（33）数据据的恢复复和修补补（44）原始始部件的的分解（5）模模型信息息处理及及CADD模型的的建立（6）标标准化部部件库的的建立（7）产产品功能能模拟（8）再再设计13.汽车车产品开开发中逆逆向工程程关键技技术是: 准确确、快速速的从物物理模型型或实物物样件上上采集三三维点数数据；快快速、高高质量的的创建曲曲面数学学模型14.虚拟拟现实技技术的概概念及在在汽车工工程中的的应用 生成一一种具有有三维视视觉效果果的特
12、殊殊环境。该该技术通通过多种种传感器器和可视视化设备备，将视视觉、听听觉、触触觉等作作用于用用户，使使用户融融入到这这种特殊殊的环境境中去操操作、控控制环境境，产生生身临其其境的感感觉，从从而实现现特殊的的目的。 虚拟现实在汽车工程中的应用：虚拟现实技术在汽车概念设计中的应用 汽车、发动机装配过程的动态模拟利用虚拟风洞研究空气动力学 利用虚拟现实环境研究汽车碰撞在虚拟真实场景中评价开发的新车型 15.简述述专家系系统的概概念一个个人工智智能的应应用领域域。能在在某特定定领域内内，以人人类专家家水平去去解决该该领域中中困难问问题的计计算机程程序。是是研究用用解决某某专门问问题的专专家知识识来建立
13、立人机系系统的方方法和技技术。也也就是说说，设计计型专家家系统，是是一个能能对一些些重要问问题提供供具有专专家水平平的解答答和设计计的计算算机应用用程序16并行工工程的概概念及优优点: 并行工工程（CConccurrrentt Ennginneerringg,CEE）又称称同步工工程或周周期工程程。是一一种先进进的企业业管理机机制，它它充分重重视和发发挥人的的作用，是是实施先先进制造造技术的的前提，是是企业高高效简洁洁的组织织机构和和科学的的动态管管理机制制。并行行工程强强调多学学科专家家的协调调工作（TTeamm Woork）和和一体化化、并行行的进行行产品和和相关工工程的设设计，尤尤其注重
14、重早期概概念设计计阶段的的并行与与协调。缩缩短了产产品开发发时间 提高质质量 降降低成本本17.车身身总布置置设计的的主要内内容有哪哪些？车车身外形形尺寸的的确定；车身室室内空间间尺寸的的确定；车身内内饰总成成和部件件（座椅椅、仪表表板、操操纵部件件等）的的确定；校核各各项性能能法规所所要求的的尺寸（如如风窗刮刮扫面积积及视野野性等）；确定前前板制件件的尺寸寸界限，前前翼子板板及挡泥泥板的形形状；电电器设备备的布置置； 行行李仓、货货箱尺寸寸及备胎胎、油箱箱等位置置的确定定。 18. 车车身总布布置设计计原则 从内到到外的人人体优先先性原则则；安全全性原则则； 舒舒适性原原则； 方便性性原则；
15、 居住住性原则则； 座座位优先先性原则则； “大大多数人人”原则则； “见见缝插针针”原则则。19.简述述车身设设计制图图方法 坐坐标网格格 网格格间距：1000mm或或2000mm 坐标线线的方向向及距零零线的距距离应标标注在直直径为116mmm的细实实线圈内内。 绘制车车身图时时一般按按车辆自自右向左左行驶方方向布置置图面。确确定 XXYZ三三坐标零零线 然然后：（11）首先先确定驾驾驶员座座椅的位位置及尺尺寸，设设计步骤骤（2）确定定仪表板板的位置置。（33）定出出上,下下,左,右视野野（4）用用人体模模型确定定方向盘盘的位置置,角度度。（55）画出出操纵手手柄和踏踏板及拉拉按钮的的位置
16、。（66）确定定前后风风窗的角角度和边边界。（77）确定定侧门与与门框的的位置。（88）确定定地板及及顶盖的的位置。（99）画出出1:55总布置置草图20.人体体尺寸的的百分位位概念、应应用及意意义概念念：指人人体身高高分布值值的百分分位，即即对应于于每种身身体尺寸寸，都可可求得少少于此尺尺寸的人人数百分分比。车车身设计计中一般般采用55、550和和95三种百百分位的的人体尺尺寸，分分别代表表矮小身身材、平平均身材材和高大大身材的的人体尺尺寸。应应用及意意义： 以以5和和95百分位位的人体体尺寸确确定座椅椅调节行行程的上上、下限限尺寸基基准； 以以95百分位位的人体体尺寸确确定室内内必须的的有
17、效空空间； 以以5和和95百分位位的人体体尺寸确确定室内内各部件件的相对对位置关关系21.眼椭椭圆概念念: 驾驶员员以正常常驾驶姿姿势坐在在座椅中中时其眼眼睛位置置在车身身中的统统计分布布图形。由由于该图图形呈椭椭圆状，故故称为眼眼椭圆。22.车身身设计中中对前方方视野的的视角要要求最小小垂直视视角：上上视角应应保证能能观察到到车辆前前方122m远、55m高的的信号灯灯，下视视角不应应在车辆辆前端产产生过大大的盲区区。 最最小水平平视角：一般大大与700。23.轿车车车身布布置设计计的主要要内容有有哪些？轿车车车身布置置与底盘盘布置形形式的关关系 动动力总成成的布置置 轮罩罩外形尺尺寸的确确定
18、和踏踏板的布布置 车车身内部部布置 车门立立柱的布布置 视视野性 车身的的横截面面 油箱箱和备胎胎的布置置24.汽车车行驶时时所受的的空气阻阻力有哪哪五个部部分？是是怎样形形成的？形形状阻力力:与汽汽车的主主体形状状有关,摩摩擦阻力力:车身身表面的的面积和和光顺程程度 诱导阻阻力:空空气升力力的纵向向水平分分力 干干扰阻力力:汽车车表面突突起和各各种附件件造成的的阻力 内内部阻力力:车内内通风气气流形成成 25.简述述降低汽汽车行驶驶阻力的的措施。1）尽可能减少迎风面积；2）尽量减减少车身身外露附附装件，外外露附装装件尽可可能流线线型化；3）车身地地板尽可可能平整整光顺；4）注意车车身和局局部
19、的形形状，减减少气流流分离；26.简述述降低汽车车行驶升升力的措措施。1）使使汽车头头部低矮矮，尾部部保持较较大的高高度并向向上翘。22)在汽汽车前端端底部加加一个扰扰流板。33)汽车车底部板板向上翘翘起一个个角度。 4)汽车底底部板向向两侧略略微上翘翘。 55)斜背背加”鸭鸭尾”或或尾部安安装扰流流板。27.简述述美学基基本法则则中的统统一与变变化。统一与与变化在在造型中中，强调调突出某某一部分分本身的的特性成成为变化化，而集集中它们们的共性性使之更更加突出出即为统统一。 统一可可增强造造型的条条理性及及和谐的的美感。变变化可引引起视觉觉的刺激激，增强强物体形形象自由由、活泼泼、生动动的美感
20、感。两者者结合，可可使造型型丰富而而不杂乱乱，有组组织有规规律而不不单调。28.造型型设计中中常用的的几何比比例关系系是。整数比比例: 1:11、 11:2、 1:33、 11:4、 1:55等。 均方根根比例: 1:1.4414：书、报报、纸张张常用的的比例。11:1.7322：常用用于机械械零件、建建筑物等等。黄金金分割比比：1:0.661829.简述述造型设设计中常常用的几几种美学学法则。均衡与与稳定 过渡与与呼应 节奏与与韵律 风格与与创意 比拟与与联想 30.简述述汽车造造型必需需遵循的的原则。具有完完美的艺艺术形象象。具有有良好的的空气动动力性能能。具有有合理的的结构：布置合合理、
21、结结构先进进。合理理地选取取材料和和材质，具具有良好好的装饰饰效果。考考虑制造造工艺：先进性性、合理理性、可可行性。31.简述述曲面曲曲线的连连续关系系及曲面面连续性性的检查查方法。1）搭接关系2）切线连续关系3）曲率连续关系）曲率分析2）金属反光分析3）斑马线反光分析4）曲率等等高线分分析32.简述述汽车车车身数字字化建模模一般方方法。一一、构建建大曲面面，形成成初步的的模型22）建立立大曲面面以及最最有特征征的曲面面。3）调调整大曲曲面及其其相交线线，将设设计的特特征表达达出来。44）将大大曲面连连接起来来，形成成初步的的模型。二二、局部部细化1）根据精精度需求求将大曲曲面平滑滑化； 根据
22、据设计需需求将大大曲面合合理的裁裁剪，并并将需要要表达的的型面填填补上去去。2) 将各各部件分分开，裁裁剪出分分缝线。）添添加细节节。4）添添加相关关部件。32.简述述汽车车车身的组组成及结结构。 由车车体骨架架和车体体板壳零零件组成成。 包括几几大分总总成：地地板、顶顶盖、侧侧壁、前前围、后后围六大大片34.简述述汽车车车体结构构的设计计步骤 确定定整个车车体的组组成：主主要构件件和次要要构件； 确确定主要要杆件的的截面型型式：闭闭式或开开式；截截面的构构成； 确确定各构构件的配配合关系系：初步步确定各各截面的的设计方方案，绘绘制截面面草图和连接关系系。将车车体分成成几个分分总成：地板、顶顶
23、盖、侧侧壁、前前围、后后围。进进行分块块设计。进进行应力力分析计计算：详详细设计计：画出出总成及及零部件件图。35.作用用在车身身和车架架上的载载荷。（1）静静载荷 集中载载荷 均均布载荷荷（2）动载载荷 弯弯曲工况况：动载载系数：轿车和和客车 K=22.0-2.55货车 KK=2.5-33.0 越野车 K=33.5-4.0036.车身身和车架架结构有有限元分分析主要要内容。1作作用在车车身和车车架上的的载荷（11）静载载荷 aa集中载载荷 b均布布载荷（22）动载载荷 弯曲工工况：动动载系数数：轿车车和客车车 K=2.00-2.5 货车车 K=22.5-3.00 越野野车 KK=3.5-44
24、.02.车身和和车架结结构模型型的建立立(前处处理)(1)梁梁单元的的建立:a 空间间梁单元元b薄壁梁梁单元cc 坐标标方向的的确定(2)板板壳单元元与薄壁壁梁单元元的组合合结构 3.支支承结构构的模型型建立(1)处处理好各各自由度度的约束束(2)悬架系系统的支支承模型型的简化化 4.载荷处处理 (1)车身自自重:均均布载荷荷,自动动处理(2)有支承承点的:按集中中载荷处处理 (3)成员和和货物:根据实实际情况况处理 (44)不在节节点上时时:简化化 5.结构整整体的刚刚度和强强度计算算 6.后处理理 7.车体的的振动特特性计算算37.分析析车体结结构的工工艺性 钢板零零件的形形成车身零件一一
25、般都经经过落料料、冲孔孔、拉深深、弯曲曲、翻边边、修整整等工序序而成形形。采用0.66-1.2mmm的钢板板；多套套模具：冲剪模模、拉延延模和弯弯曲模等等；：分块应考虑虑钢板材材料的尺尺寸规格格：尽可可能使零零件尺寸寸大。应应考虑拉拉延工艺艺性：必必须遵循循如下几几点：11） 拉延方方向2） 尽量简单匀称3） 拉伸深度适当4） 对对于具有有反拉延延的覆盖盖件，局局部延伸伸时，圆圆角应加加大，防防止破裂裂5） 局局部形状状的拉延延应符合合延伸比比条件分块对制造造精度的的影响分分块应考考虑易损损件，如如前翼子子板、等等 二二、有关关零件冲冲裁、压压弯等工工艺要求求 三三、车体体的焊接接装配工工艺性
26、 装配过过程：零零件合合件分分总成总成 1、焊焊接接头头形式 点焊：双面点点焊、单单面双电电焊。 设计计车身冲冲压件接接头形式式时，尽尽可能采采用开式式翻边连连接或搭搭接。 应考虑虑零件的的定位，采采用自动动定位方方法。22、 焊点的的布置11） 焊两层层的最小小点距为为50mmm。 2） 翻边接接头的边边宽一般般取6tt+8mmm。22、 焊点的的布置 焊点不不应布置置在圆角角拐弯处处或不平平整部位位。尽可可能少采采用三层层板的焊焊接结构构。 焊焊点均匀匀。 3、 其他焊接形式的应用 凸焊：如车身上的固定件等； 缝焊：适用于要求密封的部位。38.简述述车身和和车架结结构有限限元强度度分析主主要步骤骤 车身和和车架结结构模型型的建立立(前处处理)(1)梁梁单元的的建立:空间梁梁单元薄薄壁梁单单元坐标标方向的的确定 (2)板壳单单元与薄薄壁梁单单元的组组合结构构支承结结构的模模型建立立(1)处理好好各自由由度的约约束 (2)悬悬架系统统的支承承模型的的简化 载荷荷处理11)车身自自重:均均布载荷荷,自动动处理(2)有支承承点的:按集中中载荷处处理(33)成员和和货物:根据实实际情况况处理 (4)不在节节点上时时:简化化 5.结构整整体的刚刚度和强强度计算算 6.后处理理 7.车体的的振动特特性计算算