车身设计复习题.docx

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1、车身设计复习题汽车车身设计Automobile Body Design第一章 车身概论1. 什么是承载式车身？它有什么优缺点？承载式：1） 无车架，由车身承受载荷；2） 发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上；3） 大客车根据车身上、下受载程度，分为：基础承载式、整体承载式。优点：保证车身刚度和强度前提下减轻车身重量。缺点：1）振动噪声大；2）改型难。2. 什么是非承载式车身？它有什么优缺点？非承载式：1） 有车架，载荷（指路面载荷）主要由车架承受；2） 车架与车身挠性联接；3） 车架结构型式：框式（边框式、周边式）、脊梁式、综合式。优点：1） 舒适性好（有缓冲、降噪的挠性垫

2、）；2） 便于专业化协作生产（车身、底盘可分别装配）；3） 便于装配、便于改型；4） 车架对车身有保护作用。缺点：1） 自重大；2） 整车高度大；3） 车架的制造设备大，投资费用高。3. 什么是基础承载式车身，大客车采用基础承载式车身有什么优点？基础承载式：侧围腰线以下部位是主要承载件，顶盖为非承载件，窗柱截面可做细。优点：1） 允许变动杆件数量和位置，有利于调整杆件中应力，从而达到强度设计的目的；2） 格栅底架具有较大抗扭刚性，可保证安装在其上各总成的相对位置关系；3） 由于该结构由截面尺寸相近的冷弯型钢杆件构成，易于建立精度较高的有限元计算模型；4） 由于格栅结构是以冷弯型钢代替钢板冲压件

3、制成的，可简化构件的形成过程，又能节省部分冲压设备，同时也利于改型和系列化，可降低成本和多品种生产。第二章 车身设计方法4. 车身主图板应该反映哪些内容？1） 车身上主要轮廓线。2） 车身上各零件的装配关系。3） 车身上各零件的结构截面。4） 可动件运动轨迹的校核。5. 车身传统设计方法存在哪些问题？1） 车身开发和设备准备周期长。2） 设计累计误差大，“移形”。3） 费时费力，工作强度大，车身图样，主模型。4） 车身设计开发成本高。5） 通用化与系列化程度低。6. 车身现代设计方法分为哪两个阶段，分别需要完成什么工作？两个阶段：概念设计、工程（技术）设计。1） 概念设计：对未来投产汽车的总体

4、概念进行概括性描述。从产品创意开始到构思草图，完成既实用又美观的造型设计，并制作模型和试制概念样车等的全过程。2） 工程设计：a. 方法：电子计算机辅助车身设计和数字化车身设计。b. 工作：车身设计、车身实验。7. 现代车身设计方法与传统设计方法差别主要体现在哪几个方面？传统设计方法：1)2)3)4)5)6) 整个过程基于手工设计完成，分为初步设计与技术设计两个阶段。 车身开发和设备准备周期长； 设计累计误差大。“移形”； 费时费力，工作强度大；车身图样，主模型 ； 车身设计开发成本高； 通用化与系列化程度低。现代设计方法：1） 分为概念设计和工程设计两个阶段。2） 性能设计碰撞安全防腐NVH

5、(噪声、振动与舒适性Noise、Vibration、Harshness)舒适性可靠性耐久性空气动力性能。3） 精益设计 精益设计是以“精益”的思想理念为指导，以数字化设计为基础手段，紧密结合设计业务流程，构建数字化设计能力平台，支撑产品创新设计，实现设计过程的高质量、高效能、低成本。4） 并行工程 开发流程的并行、设计方案的并行、项目团队的并行。第三章 车身总布置设计8. 概述汽车总布置设计中应考虑哪些因素？1） 乘坐舒适性：居住性、振动舒适性、空气调节。2） 车身的密封、隔热和隔声性能。3） 安全性：主动安全性和被动安全性。4） 视野性。5） 上下车方便性。6） 操纵方便性。9. 进行轿车车

6、身布置时应考虑哪些因素？1） 车身布置与底盘布置的关系。2） 动力总成的布置。3） 地板、凸包和传动轴的布置。4） 轮罩与踏板的布置。5） 车身内部的布置。6） 车门立柱的布置。7） 视野性。8） 车身横截面的设计。9） 油箱、备胎、行李舱布置。10） 消声器的布置。10. 进行客车车身布置时应考虑哪些问题？1） 车厢内的平面布置。2） 横截面3） 地板平面高度。4） 座椅的布置、尺寸。5） 车门、过道、扶手。6） 备胎、油箱、电池的布置。7） 仪表板的布置。8） 安全性。9） 整车尺寸。11. 进行货车驾驶室的布置时应考虑哪些因素？1） 座位布置：与驾驶室总宽、操纵手柄位置、驾驶室形式有关。

7、2） 车门：顺开，铰链在前,风吹开；逆开，铰链在后，上下车方便。3） 对视野的要求，人机工程学。12. 进行货车车厢布置时应考虑哪些因素？1） 货厢容积的确定：根据装载质量、货物的单位容积质量来确定；2） 货厢的尺寸：不超过GB的规定的外廓尺寸，尽可能减小长度以减小自重，提高机动性；3） 货厢的位置应考虑轴荷分布；4） 后悬、离去角：后悬不超过轴距的55%；5） 装载高度（货厢地板距地面的高度）：为装载方便，应尽量低。但受车轮高度及其跳动的限制，货厢地板做出轮包。（小型货车）13. 城市公共汽车与长途客车的在车内平面布置上有何不同？1） 城市公共汽车：考虑立席、增大通道。车门多。2） 长途客车

8、：保证座位舒适。座位空间较大。车门少。第四章 人机工程学14. 什么是驾驶员眼椭圆？驾驶员眼椭圆有什么作用？眼椭圆：是汽车驾驶员眼睛位置的统计分布图形。作用：眼椭圆代表了汽车驾驶员眼睛位置的范围，因而它是进行视野设计与研究的出发点，利用该方法，可以较为满意地设计出驾驶员眼睛的位置，并能校核仪表板、后视镜、刮水器和除霜器的布置是否合理，从而获得最佳的设计效果。15. 简述驾驶员眼椭圆的绘制的基本步骤。基本步骤：先画眼椭圆本身的轮廓（即绘制眼椭圆样板）；确定眼椭圆在车身布置图上的位置。16. 什么是驾驶员的手伸及界面？它有什么作用？手伸及界面：指以正常驾驶姿势坐在座椅中，身系安全带，一手握住方向盘

9、时另一手所能伸及的最大空间界面。 手伸及功能：1）抓捏（三指） 基本；2）触压（单指） +50mm；3）握持（掌心） -50mm.第五章 车身制图17. 怎样确定车身的坐标系？1） 右手定则；2） X为汽车的长度方向，Y为宽度方向，Z为高度方向。3） 按汽车满载确定零平面。18. 曲面怎样分类？什么是锥状面？它属于哪一类曲面？可否展开？分类：按母线的形式分：1） 线性曲面（直纹曲面），母线为直线，可展曲面：任意无限相邻两素线在同一平面上（即相交或平行）；不可展曲面：任意相邻两素线不在同一平面上（交叉）。2） 非线性曲面（曲纹曲面），母线为曲线，定母线曲面；变母线曲面。按母线运动形式分：1） 回

10、转面：由母线绕一固定轴回转形成的曲面。2） 非回转面：由母线依据固定的导线、导面移动而形成的曲面。锥状面：直母线沿曲导线运动，始终与一直导线相交，平行于一导平面。属于线性曲面，不可展开。19. 什么是柱状面？它属于哪一类曲面？可否展开？柱状面：直母线沿两曲导线运动，且平行于导平面。属于线性曲面，不可展开。第六章 车身结构分析与设计20. 车身结构设计有哪些主要内容？1） 设计一个连续、完整的受力系统，确定杆件截面的型式（开、闭口）；2） 确定杆件截面的构成；3） 确定杆件与杆件、杆件与覆盖件的过渡、连接的结构；4） 划分总成、分块；5） 应力分析计算；6） 主图板设计、零件图。21. 车身结构

11、件中的杆件有哪几类？哪些是主要承载件？分类：1） 功能所要求设置的：如门柱、窗柱、门槛、门框上下横梁、风窗框上下横梁等。2） 加强用的：如大客车顶盖上的纵梁和底架周边的搁梁，在后悬架处底架上设置的加强横梁等。为了满足安全法规，防止正面碰撞和侧面碰撞而设置的加强件。3） 为安装附件而设置的非承载件：如顶盖上为安装顶窗而设置的框架等。1）、2）类为主要承载件，应有足够的刚度和强度，并构成一个连续完整的受力系统，薄壳式车身结构虽无完整的骨架，但壳体与各构件组装后，也应是一个完整的受力框架。22. 车身结构设计中避免应力集中的措施有哪些？应力集中：杆件的截面形状、尺寸突变时，会由于刚度突变而产生应力集

12、中。措施：1） 避免截面急剧变化；2） 加强板的厚度与被加强板的厚度不宜相差悬殊（如门铰、固定处）；3） 孔洞应开在应力较小部位；4） 纵、横杆件的连接。23. 车身分块中应考虑哪些方面？应考虑：冲压、装配、工艺设备、产量、成本等因素。24. 车身的哪些部位易腐蚀？有哪些防止车身腐蚀的措施？见题25。25. 改进车身的抗蚀性能一般有哪些途径？并分别叙述每种途径的具体措施？途径：1）改进车身结构；2）采用各种保护膜；3）采用防腐材料。措施：1） 结构：.不积泥水：a.设排水孔；b.不积水泥；c.易干燥（通风）。易锈蚀部位的防腐措施：a.焊点贴合部和铆接处：涂不到漆、不通风；b.板切割边：毛刺、振

13、动破坏漆膜。措施：加密封胶。c.两种金属接合处：电化学腐蚀。措施：在两层之间采用塑料隔层。d.石击部位：防石击胶。e.相邻板件的摩擦。措施：橡胶条。2） 保护膜：油漆；磷化；镀锌钢板；密封胶（与隔离隔热结合）；涂（层）料；隔层（两板间）。3） 防腐材料：冷轧钢板防腐处理：镀锌、镀合金、涂防腐材料；塑料制件，作为易蚀部位的保护罩：挡泥板、门框罩；铝合金；碳纤维。26. 对车身的悬置有哪些要求？1） 垂直方向刚度低，（静挠度大，固有频率小），以隔振；2） 横向刚度大，防止车身水平窜动；3） 橡胶弹性元件应始终不出现零挠度，以防破坏。4） 布置在车架振动节点附近，减少悬置数目，以防车架变形和振动对车

14、身的影响。27. 车身结构设计方面如何减小车内噪声？1) 合理设计车身结构：a.使车身固有频率避开发动机、底盘固有频率及激励力频率；b.避免主要部分（外板、车顶、地板）局部共振；c.提高车身支撑受力处刚度，减小振动，降低噪声；d.抑制板壳结构件振动：加强肋，加装阻尼材料，涂吸声材料；e.车身支承使用弹性阻尼支承；f.改进外形，尽量减少凸出部件；g.地板上采取隔声、隔热、防振措施，减少传入车内噪声。2) 切断噪声的传播途径：a.改进地板密封性，接缝涂密封胶；b.前围挡板上的空间加密封圈。28. 汽车发动机舱刚度设计如何考虑车身碰撞安全性1） 车身结构必须具有缓冲变形功能，以吸收碰撞能量，降低碰撞

15、加速度和撞击力；2） 应为车内乘员提供生存空间，即车身整体刚度分布应合理且能够控制，以保证乘坐室撞击时的完整性；3） 正面碰撞的变形区域要尽可能多地吸收撞击能量，变形形式及特性满足一定要求。4） 尾部碰撞，理想碰撞变形特性与窗部相同，因车速较低，尾部吸能设计不如前部重要。伤害形式是面部冲击损伤，尾部区段应尽量软化，座椅头枕要起保护作用。5） 侧面碰撞，撞击部位是车门或立柱，要求具有足够大的刚性，车门和立柱不发生大的变形，车门内板应柔软或安装有安全气囊。29. 汽车车身碰撞安全结构设计与措施？汽车前部和后部均为弹性结构（即设计或缓冲吸能区），中部为刚性结构，能使乘员免受或减轻伤害。第七章 车身部

16、件设计30. 对车门有哪些要求？1） 保证开度。（上、下车方便；装、卸货方便）2） 能锁住，不会自行打开。（保证安全）3） 开关方便，玻璃升降方便。（易操作）4） 密封好。（防水、防尘、隔音）5） 足够的刚度。（不变形下沉、不振动发响）6） 制造工艺性好。7） 外形上与整车协调。31. 造成车门下垂的原因有哪些？避免车门下垂应采取什么措施？原因：1）铰链受力：致使铰链变形的力是FQ,即铰链厚度方向的弯曲，使车门下垂。2）门或框与铰链的连接刚度不足，也使车门下垂。措施：1）固定铰链处设置加强板；2）尽量加大两铰链的间距，但间距大小受车身外形的影响。32. 车门门锁有哪些方面的要求？1） 门能轻便

17、地打开，关闭时对车门有导向和定位作用。（不仅在开门方向，而且上下也要定位）2） 有两档锁紧位置：全锁紧和半锁紧。（防止汽车行驶时车门突然打开，起安全保险作用）3） 锁止机构。（从外用钥匙，从内需解除锁止状态才能打开车门）4） 防误锁。只有在车门关闭后，才能在车内按锁钮或在车外用钥匙使车锁处于锁止状态。5） 强度：不会因受到一定载荷而使门锁失灵，车祸过程中门不会自行打开，车祸后能打开。33. 车门铰链轴线的布置应如何考虑？铰链轴线的布置会影响车门开度或门柱的尺寸以及车门开缝线位置和形状。为了避免在打开车门时车门与车身其它部分干涉：1） 应尽量靠外和靠后。以免开门时门与车身干涉。2） 上、下铰链间

18、距应大，350500mm左右。3） 轴线上端适当内倾。使车门有自动关闭的趋势，有利于1）、2）要求。确定轴线位置后，必须进行运动校核。34. 玻璃升降器中制动机构、平衡机构分别有什么作用？并简述其原理。制动机构：1） 作用：防倒转。在400N负荷下，不得失灵，各部位不得破坏或永久变形。2） 原理：利用扭簧扭转时外径变大、变小，与制动鼓抵住与脱开，从而达到转动与不转动。平衡机构：1） 作用：使玻璃上升时手柄轻巧；下降时需用一定的力。2） 原理：用一储能弹簧，将玻璃下降时能量储存。良好的平衡特性取决于扭簧特性。第八章 座椅设计35. 试述汽车座椅设计的“两点支承”。靠背上的体压分布：两点支承（肩靠

19、、腰垫）。36. 汽车座椅有哪些要求？乘客座椅和驾驶员座椅有何差别？设计中如何考虑？要求：1）应有良好的静态特性；2）具有良好的动态特性；3）足够的强度、刚度和寿命；4）结构紧凑，外形美观、协调。差别：1）乘客座椅的几何参数：头枕。a. 支承后脑、减小疲劳（特别是靠背倾角大的）。b. 安全防护、保护颈部（追尾碰撞时）。2）驾驶员座椅的几何参数a.应考虑操作：踏板力、操舵力；视线垂直于物体，头本能地直立。 b.座椅呈“桶”形。第九章 汽车的空气调节37. 舒适三要素是什么？温度、湿度、流速。38. 汽车通风系统有哪几类？各有什么特点？类型：自然通风、强制通风。特点：1）自然通风：利用汽车行驶时，

20、周围的气压差形成的空气从车内流动。a.不耗油；b.流速不均匀；c. 进风量取决于车速。2）强制通风：使用风扇。a. 需能源；b. 需设备。39. 汽车采暖系统有哪几类？各有什么特点？类型：1）非独立式：a. 水暖式；b. 气暖式。特点：a. 成本低，经济性好；b. 受发动机工作状态的影响（不能预热）。2）独立式：燃烧室、热交换器、供给系和电气控制系统。特点：a. 可预热发动机；b. 可灵活地装在各部位。第十章 汽车的空气动力性40. 汽车的空气升力是怎样产生的？车身如“翼”形，在其上部表面流过的空气，其流程比在其底部流过的空气流程长。空气流程越长，其速度也越快。根据流体力学中伯努利定律：流体速

21、度越快，压力越小。因此，汽车上部所受的压力比底部小，结果便产生升力。41. 汽车的楔式造型有哪些空气动力学方面的优点？楔形：前低后高，后端垂直截断。优点：1） 前端低，进入底部的空气量少，底部产生的空气阻力小；2） 发动机罩与前风窗交接处转折平缓，产生的空气阻力小；3） 后端上缘的突棱，使诱导阻力较小；4） 前低后高，“翼形”迎角小，使空气升力小；5） 侧视轮廓图前小后大，气压中心偏后，空气动力稳定性好。42. 写出汽车空气阻力D与主要影响因素的数学关系式。D=Cdru22A其中，Cd-空气阻力系数 v-气流速度 A-汽车迎风面积43. 汽车的后扰流器有哪些空气动力学方面的作用？1） 在扰流器前形成局部高压区，可减小空气升力；2） 使气流在扰流器上稳定地分离，可减小诱导阻力；3） 使分离提前，可增大形状阻力；4） 有的后扰流器对气流的导向，可推迟分离，清洁后窗。44. 车身设计中应考虑因素。1） 功能要求（包括美观，空气动力特性高性能）2） 安全性3） 人体工程的要求（乘坐舒适性、操作方便性、安全性）4） 制造加工的工艺性（可加工性、设备工装的需求等）5） 使用经济性（燃油经济性等）6） 维护方便性（维修、养护）7） 产品的经济效益（制造成本（批量、投资）、市场）8） 环境保护（可回收性 ）9） 标准化、系列化、通用化；执行有关法规，标准 10）