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1、会计学1白车身白车身(ch shn)结构结构第一页，共34页。车身车身(ch shn)概论概论一般轿车都采用承载式车身结构；货车与某些高级轿车采用一般轿车都采用承载式车身结构；货车与某些高级轿车采用非承载式车身结构。后面的论述都是针对承载式车身而言。非承载式车身结构。后面的论述都是针对承载式车身而言。承载式车身，由于整个车身都参与承载，强度条件好，可以承载式车身，由于整个车身都参与承载，强度条件好，可以减轻车身的自重。因无需车架，地板高度和整车高度可降低，减轻车身的自重。因无需车架，地板高度和整车高度可降低，有利于提高轿车的行驶稳定性和上、下车的方便性。有利于提高轿车的行驶稳定性和上、下车的方
2、便性。承载车身的缺点是：来自传动系和悬架的振动和噪音直接传承载车身的缺点是：来自传动系和悬架的振动和噪音直接传至乘客室，而乘客室本身又是易于形成空腔共鸣的共振箱，严至乘客室，而乘客室本身又是易于形成空腔共鸣的共振箱，严重影响乘坐的舒适性，必须采用大量的隔音防振材料重影响乘坐的舒适性，必须采用大量的隔音防振材料(cilio)，使成本和质量增加。另外，车身改型困难，损坏后修复难度，使成本和质量增加。另外，车身改型困难，损坏后修复难度大。大。某些轿车为了便于安装发动机和传动系统以及为了改善安装某些轿车为了便于安装发动机和传动系统以及为了改善安装点部位受力状况和乘员舒适性而采用副车架结构。副车架通过点
3、部位受力状况和乘员舒适性而采用副车架结构。副车架通过软垫直接连接到车身上。副车架可在前、后端都加装或仅在前软垫直接连接到车身上。副车架可在前、后端都加装或仅在前端加装（后者也称短车架或部分式车架）。端加装（后者也称短车架或部分式车架）。第1页/共34页第二页，共34页。车身车身(ch shn)概论概论前、后端均有副车架(ch ji)的轿车装有短车架(ch ji)的轿车第2页/共34页第三页，共34页。车身车身(ch shn)构成构成07前保险杠支架(zhji)52C前拖钩52C前翼子板52C发动机盖52S白车身(ch shn)本体C9前门58C后门72C行李箱盖52S第3页/共34页第四页，共
4、34页。车身车身(ch shn)构成构成白车身(ch shn)本体53V前顶梁(dn lin)53W顶盖53W后顶梁53W前围上板53V中顶梁53W侧围53S后围板53W后尾板53V第4页/共34页第五页，共34页。车身车身(ch shn)构构成成-53S上边(shng bin)梁加强板上边(shng bin)梁上边梁油箱口盒流水槽中柱内板上边梁加强板前柱侧围外板下边梁铰链加强板中柱后轮罩板尾灯板后柱第5页/共34页第六页，共34页。车身车身(ch shn)构成构成-53V水箱(shuxing)架前纵梁(zn lin)前围下板地板纵梁中地板前柱前轮罩板前围 上板坑道加强板后纵梁地板过渡板座椅支
5、撑梁门槛内板前地板后地板后地板横梁第6页/共34页第七页，共34页。车身车身(ch shn)构成构成-58C门铰链(jiolin)防撞杆门框(mnkung)门边板门内板门锁加强板门外板加强板门外板门内板加强板第7页/共34页第八页，共34页。车身车身(ch shn)构成构成-52S锁扣加强(jiqing)板发动机盖锁扣发动机盖外板发动机盖内板铰链(jiolin)加强板行李箱盖铰链第8页/共34页第九页，共34页。车身车身(ch shn)构成构成-52S铰链(jiolin)加强板行李箱盖铰链(jiolin)行李箱盖外板发动机盖内板尾灯座行李箱盖内板第9页/共34页第十页，共34页。车身车身(ch
6、 shn)强度强度q碰撞碰撞(pn zhun)安全性要求安全性要求q当车辆在前后方发生碰撞当车辆在前后方发生碰撞(pn zhun)时，为保护车内乘员安全时，为保护车内乘员安全乘坐室不应发生过多变形（包括车轮、发动机、变速器等刚性部件乘坐室不应发生过多变形（包括车轮、发动机、变速器等刚性部件不得侵入驾驶室）。除乘坐室以外的部分则应尽可能多地变形，合不得侵入驾驶室）。除乘坐室以外的部分则应尽可能多地变形，合理吸收撞击能量，使作用于乘员身体上地力和加速度值不超过人体理吸收撞击能量，使作用于乘员身体上地力和加速度值不超过人体的忍耐极限。的忍耐极限。q为满足上述要求，设计时要使乘坐室的刚度大于前后变形区
7、域的为满足上述要求，设计时要使乘坐室的刚度大于前后变形区域的刚度。刚度。第10页/共34页第十一页，共34页。车身车身(ch shn)强度强度q碰撞吸能结构设计碰撞吸能结构设计q薄壁构件薄壁构件(gujin)的变形模式可表现为弯折变形、翘曲变形的变形模式可表现为弯折变形、翘曲变形或者皱褶变形，其中，皱褶压缩的变形量最大，最利于吸收碰撞或者皱褶变形，其中，皱褶压缩的变形量最大，最利于吸收碰撞能量，因此，皱褶压缩是薄壁构件能量，因此，皱褶压缩是薄壁构件(gujin)碰撞吸能设计时的碰撞吸能设计时的一个设计目标和方向。一个设计目标和方向。为使变形按预想的部位和方式进行，预变形技术是一种重要的手段，即
8、为使变形按预想的部位和方式进行，预变形技术是一种重要的手段，即在设计时预先使结构在设计时预先使结构(jigu)的某个部位弱化或强化，从而引导构件在碰的某个部位弱化或强化，从而引导构件在碰撞时朝着皱褶压缩的方向发展。撞时朝着皱褶压缩的方向发展。第11页/共34页第十二页，共34页。车身车身(ch shn)强度强度车身整体布置车身整体布置(bzh)时，应充分考虑碰撞冲击力的传递路径，主要受力时，应充分考虑碰撞冲击力的传递路径，主要受力杆件应连续，不同杆件过渡应均匀。杆件应连续，不同杆件过渡应均匀。第12页/共34页第十三页，共34页。车身车身(ch shn)强度强度当受力杆件的截面发生突变时，就会
9、由于刚度突变引起截面变化处应力当受力杆件的截面发生突变时，就会由于刚度突变引起截面变化处应力集中，在经常承受交变应力的汽车车身上，应力集中可能诱发集中，在经常承受交变应力的汽车车身上，应力集中可能诱发(yuf)进进展性裂缝，导致疲劳损坏。因此，要特别注意加强板和接头的设计，例如：展性裂缝，导致疲劳损坏。因此，要特别注意加强板和接头的设计，例如：加强(jiqing)板开缺口，使应力均匀些加强板坡度过渡，使应力均匀些截面渐变第13页/共34页第十四页，共34页。车身车身(ch shn)强度强度薄壁杆件截面形状薄壁杆件截面形状(xngzhun)对对刚度有很大影响，为提刚度有很大影响，为提高整个车身和
10、构件的刚高整个车身和构件的刚度，宜多采用闭口截面度，宜多采用闭口截面，如右图：，如右图：第14页/共34页第十五页，共34页。车身车身(ch shn)强度强度车身承载杆件上经常需要开一些孔洞，以便安装各种车身承载杆件上经常需要开一些孔洞，以便安装各种(zhn)导线、管道和机构导线、管道和机构等，显然，由于这些孔洞将产生应力集中，应经可能将孔位选在应力较小的部位。此等，显然，由于这些孔洞将产生应力集中，应经可能将孔位选在应力较小的部位。此外，开一个大孔要比开数个小孔应力集中更严重。外，开一个大孔要比开数个小孔应力集中更严重。纵、横杆件的连接点，一般都会出现应力集中，如设计不当，很可能造成车身隐患
11、。纵、横杆件的连接点，一般都会出现应力集中，如设计不当，很可能造成车身隐患。常见接头形式见下图，尽可能扩大连接的面积，减少应力集中。常见接头形式见下图，尽可能扩大连接的面积，减少应力集中。第15页/共34页第十六页，共34页。车身车身(ch shn)强度强度车身车身(ch shn)主要受力件主要受力件第16页/共34页第十七页，共34页。车身车身(ch shn)强度强度第17页/共34页第十八页，共34页。车身车身(ch shn)强度强度第18页/共34页第十九页，共34页。车身车身(ch shn)强度强度Mazda RX-8第19页/共34页第二十页，共34页。车身车身(ch shn)强度强
12、度车身骨架构件设计时，一般先按经验或参考成熟车型结构，完成车身骨架构件设计时，一般先按经验或参考成熟车型结构，完成初步设计后，进行有限元分析或制作初步设计后，进行有限元分析或制作(zhzu)样件进行试验，再样件进行试验，再根据分析或试验结果，适当调整构件截面和尺寸。根据分析或试验结果，适当调整构件截面和尺寸。车身强度分析目前常用有限元分析法。车身强度分析目前常用有限元分析法。车身强度设计指标：车身强度设计指标：白车身弯曲刚度目标值白车身弯曲刚度目标值835daN/mm（福美来）。（福美来）。白车身扭转刚度目标值白车身扭转刚度目标值62.383daNm/rad（福美来）。（福美来）。白车身总成的
13、固有频率（一阶模态）应不低于白车身总成的固有频率（一阶模态）应不低于30Hz（福美来（福美来29.1），在车辆任何工况下均要有效避开其内、外激励频率，防），在车辆任何工况下均要有效避开其内、外激励频率，防止共振发生；在此前提下，尽量提高整车固有频率，以改善乘座止共振发生；在此前提下，尽量提高整车固有频率，以改善乘座舒适性。舒适性。白车身重量目标值白车身重量目标值350KG（福美来）。（福美来）。第20页/共34页第二十一页，共34页。车身车身(ch shn)强度强度q其它部件设计其它部件设计q刚度较差的大型覆盖件容易在振源的激励下引起强迫振刚度较差的大型覆盖件容易在振源的激励下引起强迫振动。所
14、以：动。所以：q外板在造型外板在造型(zoxng)设计时，就要有意识地考虑曲面设计时，就要有意识地考虑曲面弧度和设置棱线，平直地零件造型弧度和设置棱线，平直地零件造型(zoxng)是不可取的。是不可取的。制作时要使钢板有足够的变薄率（制作时要使钢板有足够的变薄率（8以上）以便产生冷以上）以便产生冷作硬化。作硬化。q在内板件和不在内板件和不q外露的外板件上外露的外板件上q可设置各种形状可设置各种形状q的加强筋。的加强筋。第21页/共34页第二十二页，共34页。相关相关(xinggun)法规法规GB 15086-1994汽车门锁及门铰链的性能要求和试验方法汽车门锁及门铰链的性能要求和试验方法GB
15、15743-1995轿车侧门强度轿车侧门强度GB 11551-2003汽车正面碰撞乘员保护的设计规则汽车正面碰撞乘员保护的设计规则(guz)车顶强度要求车顶强度要求侧面碰撞乘员保护侧面碰撞乘员保护第22页/共34页第二十三页，共34页。福美来福美来-普力马车身普力马车身(ch shn)差异差异水箱水箱(shuxing)架架因头灯形式(xngsh)不同，外侧板53/54120 不同普力马普力马福美来福美来因车头高度不同，上梁53150 不同因头上梁高度不同，与其搭接的内侧板 53/54130不同下梁5316 X相同下侧板53/541F0相同第23页/共34页第二十四页，共34页。福美来福美来-普
16、力马车身普力马车身(ch shn)差异差异前轮罩挡泥板前轮罩挡泥板因发动机盖高度(god)不同，普力马增加一加高梁 53/54290普力马普力马福美来福美来其它(qt)大致相同，主件成形模可共用第24页/共34页第二十五页，共34页。福美来福美来-普力马车身普力马车身(ch shn)差异差异前纵梁前纵梁(zn lin)普力马普力马福美来福美来大致相同第25页/共34页第二十六页，共34页。福美来福美来-普力马车身普力马车身(ch shn)差异差异前纵梁前纵梁(zn lin)后段后段普力马普力马福美来福美来其余(qy)大致相同53/54391形状相同，板厚不同，普力马 2.6，福美来2.0第26
17、页/共34页第二十七页，共34页。福美来福美来-普力马车身普力马车身(ch shn)差异差异前围下板前围下板基本相同个别孔位有差异(chy)，成形模可共用第27页/共34页第二十八页，共34页。福美来福美来-普力马车身普力马车身(ch shn)差异差异前地板前地板(dbn)普力马普力马福美来福美来其余(qy)大致相同（地板本体可互换）增加二加强梁54665/53603座椅不同，座椅支架也不同座椅不同，座椅支架也不同座椅不同，座椅支架也不同增加二加强梁54665/53603第28页/共34页第二十九页，共34页。福美来福美来-普力马车身普力马车身(ch shn)差异差异3横梁横梁(hn lin)
18、普力马普力马福美来福美来其它(qt)大致相同因普力马轴距比福美来长60mm，普力马53/54916 前边沿比福美来长60mm座椅支架不同第29页/共34页第三十页，共34页。福美来福美来-普力马车身普力马车身(ch shn)差异差异后纵梁后纵梁(zn lin)普力马普力马福美来福美来其它(qt)大致相同，主件成形模可共用局部切边不同，新增3个安全带螺母板局部切边不同，新增3个安全带螺母板局部切边不同，新增3个安全带螺母板局部切边不同，新增多个螺母板局部切边不同，新增多个螺母板局部切边不同，新增多个螺母板因车长不同，尾端延长部分不同第30页/共34页第三十一页，共34页。福美来福美来-普力马车身
19、普力马车身(ch shn)差异差异后轮罩内板后轮罩内板成形(chn xn)模可共用第31页/共34页第三十二页，共34页。福美来福美来-普力马车身普力马车身(ch shn)差异差异前围上板、侧围、顶盖、后窗台板、后尾板、前围上板、侧围、顶盖、后窗台板、后尾板、门盖因造型不同，两车完全不同门盖因造型不同，两车完全不同中地板中地板(dbn)、后地板、后地板(dbn)因座椅形式和因座椅形式和车长不同，两车也完全不同车长不同，两车也完全不同第32页/共34页第三十三页，共34页。福美来福美来-普力马车身普力马车身(ch shn)差异差异有无天窗有无天窗(tinchung)顶盖的顶盖的差异差异相同(xin tn)件相同件相同件相同件这三对支架装天窗后装这两对支架装天窗后装第33页/共34页第三十四页，共34页。