汽车车身结构与设计复习题128084.docx

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1、汽车车身结构与设计复习题1. 车身设计的的特点是什什么？ 车车身设计是是新车型开开发的主要要内容。 车身造型型设计是车车身设计的的关键环节节。 人人机工程学学在车身设设计中占有有极重要的的位置。 车身外外形应重点点体现空气气动力学特特征。 轻量化、安安全性和高高刚性是车车身结构设设计的主题题。新材料料、新工艺艺的应用不不断促进车车身设计的的发展。 市场要要素是车身身设计中选选型的前提提。 车身设计计必须遵守守有关标准准和法规的的要求。 2. 现代汽车车车身发展趋趋势主要是是什么？ 车身设计计及制造的的数字化 虚拟造造型技术(CAS)；计算机辅辅助设计(CAD)；计算机辅辅助分析(CAE)；计算

2、机辅辅助制造(CAM)： 流体分分析CFDD， 车身静态态刚度、强强度和疲劳劳寿命分析析， 整车及及零部件的的模态分析析， 汽车安安全性及碰碰撞分析，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

3、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的的特点和用用途。 1.钢板板 冷冲压钢钢板等。汽汽车车身制制造的主要要材料，占占总质量的的50%。 主要用于于外覆盖件件和结构件件,厚度为0.6-2.0mm。车车门、顶盖盖、底板等等复盖件用用薄钢板均均是冷轧板板，大梁、横横粱、保险险杆等均是是热轧钢。 2.轻轻量化迭层层钢板 与与具有同样样刚度的单单层钢板相相比，质量量只有577。隔热热防振性能能良好，主主要用于发发动机罩、行行李箱盖、车车身底板等等部件。 3.铝合合金 铝合合金具有密密度小（22.7g/cm3）、比比强度高、耐耐锈蚀、热热稳定性好好、易成形形、可回收收再生等优优点。新

4、型型奥迪A22型轿车，由由于采用了了全铝车身身骨架和外外板结构。 全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件 4.镁合合金一种具具有较高强强度和刚度度，具有良良好铸造性性能和减振振性能的轻轻质合金材材料。一般般用于车上上的座椅骨骨架、仪表表盘、转向向盘和转向向柱、轮圈圈、发动机机气缸盖、变变速器壳、离离合器壳等等等零件 55.塑料由内外外装饰件向向车身复盖盖件和结构构件方面发发展。例如如前照面、保保险杠、发发动机罩、行行李箱盖、顶顶盖、翼子子板、车门门内护板和和某些车身身骨架构件件等。 6.橡胶可可用于减振振、减轻碰碰撞、密封封等零部件件。7.玻璃8.内饰材材料 复合材料料、纺织品

5、品更加美观观、整体化化和色彩丰丰富。轿车车内饰件的的质量取决决于材料。9.纳米技技术4.简述车车身承载类类型的特点点及适用车车型。1.非承载式式一般用于于货车、部部分大客车车、大部分分高级轿车车和越野车车等车型。22.承载式式(无车架架式)主要要用于大多多数中级、普普通级、微微型轿车、大大客车、微微型汽车等等。3.半承载载式:车身身只承受部部分载荷。用用于部分大大客车5.车身设设计中的“四四化”指的的是什么？解释其概概念。产品品系列化:将产品合合理分档、组组成系列，并并考虑各种种变形。零零部件通用用化：同一一系列车型型上，尽量量采用相同同结构和尺尺寸的零部部件。零件件设计标准准化：适用用汽车的

6、大大批量生产产，有利于于产品的系系列化和零零部件的通通用化，便便于组织生生产，降低低成本，维维修方便。模块化设计计和平台化化战略： 汽车的平平台就是在在开发过程程中用差不不多的底盘盘和车身结结构，可以以同时承载载不同车型型的开发及及生产制造造，产生出出外形、功功能都不尽尽相同的产产品。实现现在一个基基本型上组组合成多种种不同款式式、功能各各异的车型型。6.简述新新车型开发发的分类 （1）全新新车型开发发 新性能能 新用途途 新系列列 采用先先进技术（22）.已有有车型的全全面更新 包括外型型、车身结结构、发动动机、行驶驶系统等。（33）.已有有车型的中中等规模改改进 保留留原车身外外形的特征征

7、，车身结结构局部改改进。外型型做局部修修改，以改改善空气动动力性能。对对选装件进进行改进，改改善汽车性性能。4）.已有有车型的小小规模改进进 对局部部的一些零零件进行改改进，如后后视镜、门门把手等。 7.什么是是概念设计计概念设计计属于产品品设计的前前期工作，是是始于产品品定性之后后，指从产产品构思到到确定产品品设计指标标，总布置置定型和造造型的确定定，并下达达产品设计计任务书为为止的初步步设计。8.简述决决定汽车车车身设计的的主要因素素及关键技技术。1.车身身外型设计计方面 车车身空气动动力特性； 车身尺尺寸确定的的人体尺寸寸； 车身身外型设计计、内饰造造型的美学学法则； 外型的结结构性和装

8、装饰的功能能性要求；2.车身身室内布置置设计方面面 人机工工程要素； 车身内内部设计的的安全保护护；3.车车身结构设设计方面 结构设计计的强度、刚刚度； 轻轻量化设计计，包括结结构合理性性和合理选选材； 结结构设计的的安全性要要求； 车车身防腐蚀蚀设计要求求； 车身身密封性设设计要求； 结构设设计的制造造工艺性； 4.产产品开发方方面 产品品开发的市市场性要素素； 系列列化产品发发展要素； 生产、工工艺继承性性要素。 9.简述汽汽车车身设设计的技术术要求。车身设计计应符合整整车性能要要求及总布布置设计。车身总布置置设计须满满足居住、舒舒适及视野野性和上下下车方便性性等要求。车身外形必必须符合空

9、空气动力性性能，造型型美观新颖颖、时代感感强。车身结构必必须符合强强度、刚度度和轻量化化的要求。车身结构设设计必须重重视高安全全性能。车身必须具具有隔音、隔隔热及防尘尘密封性能能和空气调调节性能。车身结构设设计须满足足车身制造造工艺的要要求。车身设计的的选材必须须来源丰富富、成本低低且抗腐性性能强。车身设计应应保证维修修方便性。10.简述述现代车身身设计方法法及程序。1、产品开发规划 制作主模型 22、总布置置设计 7、确确定车身分分块及覆盖盖件边界 33、车身CCAD造型型 88、车身结结构设计 三坐坐标测量 CAAE 快速速成型/NNC加工 9、总总成设计 44、精确构构造车身外外型曲面

10、10、模模具设计 55、表面光光顺性评价价 11、CCAPP 66、建立车车身外型数数学模型 12、CCAM 空气气动力学模模拟分析 11.应用用于车身设设计的计算算机辅助技技术(CAAX)有：产品设计计-CAAD（Coomputter AAidedd Dessign计计算机辅助助设计）系系统;汽车车性能和结结构分析-CAEE系统;模模型及其模模具制造-CAMM系统;造造型设计-CASS系统；CCAPP-计算机机辅助工艺艺过程设计计12.逆向向工程的概概念及设计计开发步骤骤是逆向工工程也称反反求工程，是是实物数学模型型新产产品的快速速制造系统统。（1）数数据采样（2）数数据分析（3）数数据的恢

11、复复和修补（4）原原始部件的的分解（55）模型信信息处理及及CAD模模型的建立立（6）标标准化部件件库的建立立（7）产产品功能模模拟（88）再设计计13.汽车车产品开发发中逆向工工程关键技技术是: 准确、快快速的从物物理模型或或实物样件件上采集三三维点数据据；快速、高高质量的创创建曲面数数学模型14.虚拟拟现实技术术的概念及及在汽车工工程中的应应用 生成一种种具有三维维视觉效果果的特殊环环境。该技技术通过多多种传感器器和可视化化设备，将将视觉、听听觉、触觉觉等作用于于用户，使使用户融入入到这种特特殊的环境境中去操作作、控制环环境，产生生身临其境境的感觉，从从而实现特特殊的目的的。 虚拟现实实在

12、汽车工工程中的应应用：虚拟拟现实技术术在汽车概概念设计中中的应用 汽车、发发动机装配配过程的动动态模拟利利用虚拟风风洞研究空空气动力学学 利用虚虚拟现实环环境研究汽汽车碰撞在在虚拟真实实场景中评评价开发的的新车型 15.简述述专家系统统的概念一一个人工智智能的应用用领域。能能在某特定定领域内，以以人类专家家水平去解解决该领域域中困难问问题的计算算机程序。是是研究用解解决某专门门问题的专专家知识来来建立人机机系统的方方法和技术术。也就是是说，设计计型专家系系统，是一一个能对一一些重要问问题提供具具有专家水水平的解答答和设计的的计算机应应用程序16并行工工程的概念念及优点: 并行工程程（Connc

13、urrrent Engiineerring,CE）又又称同步工工程或周期期工程。是是一种先进进的企业管管理机制，它它充分重视视和发挥人人的作用，是是实施先进进制造技术术的前提，是是企业高效效简洁的组组织机构和和科学的动动态管理机机制。并行行工程强调调多学科专专家的协调调工作（TTeam Workk）和一体体化、并行行的进行产产品和相关关工程的设设计，尤其其注重早期期概念设计计阶段的并并行与协调调。缩短了了产品开发发时间 提提高质量 降低成本本17.车身身总布置设设计的主要要内容有哪哪些？车身身外形尺寸寸的确定；车身室内内空间尺寸寸的确定；车身内饰饰总成和部部件（座椅椅、仪表板板、操纵部部件等）

14、的的确定；校校核各项性性能法规所所要求的尺尺寸（如风风窗刮扫面面积及视野野性等）；确定前板板制件的尺尺寸界限，前前翼子板及及挡泥板的的形状；电电器设备的的布置； 行李仓、货货箱尺寸及及备胎、油油箱等位置置的确定。 18. 车车身总布置置设计原则则 从内到外外的人体优优先性原则则；安全性性原则； 舒适性原原则； 方方便性原则则； 居住住性原则； 座位优优先性原则则； “大大多数人”原原则； “见见缝插针”原原则。19.简述述车身设计计制图方法法 坐标标网格 网网格间距：100mmm或2000mm 坐标线的的方向及距距零线的距距离应标注注在直径为为16mmm的细实线线圈内。 绘制车身身图时一般般按

15、车辆自自右向左行行驶方向布布置图面。确确定 XYYZ三坐标标零线 然然后：（11）首先确确定驾驶员员座椅的位位置及尺寸寸，设计步步骤（2）确定定仪表板的的位置。（33）定出上上,下,左左,右视野野（4）用用人体模型型确定方向向盘的位置置,角度。（55）画出操操纵手柄和和踏板及拉拉按钮的位位置。（66）确定前前后风窗的的角度和边边界。（77）确定侧侧门与门框框的位置。（88）确定地地板及顶盖盖的位置。（99）画出11:5总布布置草图20.人体体尺寸的百百分位概念念、应用及及意义概念念：指人体体身高分布布值的百分分位，即对对应于每种种身体尺寸寸，都可求求得少于此此尺寸的人人数百分比比。车身设设计中

16、一般般采用5、50和95三种百分分位的人体体尺寸，分分别代表矮矮小身材、平平均身材和和高大身材材的人体尺尺寸。应用用及意义： 以以5和995百分分位的人体体尺寸确定定座椅调节节行程的上上、下限尺尺寸基准； 以以95百百分位的人人体尺寸确确定室内必必须的有效效空间； 以以5和995百分分位的人体体尺寸确定定室内各部部件的相对对位置关系系21.眼椭椭圆概念: 驾驶员以以正常驾驶驶姿势坐在在座椅中时时其眼睛位位置在车身身中的统计计分布图形形。由于该该图形呈椭椭圆状，故故称为眼椭椭圆。22.车身身设计中对对前方视野野的视角要要求最小垂垂直视角：上视角应应保证能观观察到车辆辆前方122m远、55m高的信

17、信号灯，下下视角不应应在车辆前前端产生过过大的盲区区。 最最小水平视视角：一般般大与700。23.轿车车车身布置置设计的主主要内容有有哪些？轿轿车车身布布置与底盘盘布置形式式的关系 动力总成成的布置 轮罩外形形尺寸的确确定和踏板板的布置 车身内部部布置 车车门立柱的的布置 视视野性 车车身的横截截面 油箱箱和备胎的的布置24.汽车车行驶时所所受的空气气阻力有哪哪五个部分分？是怎样样形成的？形状状阻力:与与汽车的主主体形状有有关,摩擦阻力力:车身表表面的面积积和光顺程程度 诱导阻阻力:空气气升力的纵纵向水平分分力 干扰阻力力:汽车表表面突起和和各种附件件造成的阻阻力 内内部阻力:车内通风风气流形

18、成成 25.简述述降低汽车车行驶阻力力的措施。1）尽可能减少迎风面积；2）尽量减减少车身外外露附装件件，外露附附装件尽可可能流线型型化；3）车身地地板尽可能能平整光顺顺；4）注意车车身和局部部的形状，减减少气流分分离；26.简述述降低汽车行行驶升力的的措施。1）使汽汽车头部低低矮，尾部部保持较大大的高度并并向上翘。22)在汽车车前端底部部加一个扰扰流板。33)汽车底底部板向上上翘起一个个角度。 4)汽车底底部板向两两侧略微上上翘。 55)斜背加加”鸭尾”或或尾部安装装扰流板。27.简述述美学基本本法则中的的统一与变变化。统一与变变化在造型型中，强调调突出某一一部分本身身的特性成成为变化，而而集

19、中它们们的共性使使之更加突突出即为统统一。 统统一可增强强造型的条条理性及和和谐的美感感。变化可可引起视觉觉的刺激，增增强物体形形象自由、活活泼、生动动的美感。两两者结合，可可使造型丰丰富而不杂杂乱，有组组织有规律律而不单调调。28.造型型设计中常常用的几何何比例关系系是。整数比例例: 1:1、 11:2、 1:3、 1:4、 1:5等等。 均方方根比例: 1:11.4144：书、报报、纸张常常用的比例例。1:11.7322：常用于于机械零件件、建筑物物等。黄金金分割比：1:0.61829.简述述造型设计计中常用的的几种美学学法则。均衡与稳稳定 过渡渡与呼应 节奏与韵韵律 风格格与创意 比拟与

20、联联想 30.简述述汽车造型型必需遵循循的原则。具有完美美的艺术形形象。具有有良好的空空气动力性性能。具有有合理的结结构：布置置合理、结结构先进。合合理地选取取材料和材材质，具有有良好的装装饰效果。考考虑制造工工艺：先进进性、合理理性、可行行性。31.简述述曲面曲线线的连续关关系及曲面面连续性的的检查方法法。1）搭搭接关系22）切线连连续关系33）曲率连连续关系）曲曲率分析22）金属反反光分析33）斑马线线反光分析析4）曲率等等高线分析析32.简述述汽车车身身数字化建建模一般方方法。一、构构建大曲面面，形成初初步的模型型2）建立立大曲面以以及最有特特征的曲面面。3）调调整大曲面面及其相交交线，

21、将设设计的特征征表达出来来。4）将将大曲面连连接起来，形形成初步的的模型。二二、局部细细化1）根据精精度需求将将大曲面平平滑化； 根据据设计需求求将大曲面面合理的裁裁剪，并将将需要表达达的型面填填补上去。2) 将各各部件分开开，裁剪出出分缝线。）添添加细节。44）添加相相关部件。32.简述述汽车车身身的组成及及结构。 由车体体骨架和车车体板壳零零件组成。 包括几大大分总成：地板、顶顶盖、侧壁壁、前围、后后围六大片片34.简述述汽车车体体结构的设设计步骤 确定整整个车体的的组成：主主要构件和和次要构件件； 确确定主要杆杆件的截面面型式：闭闭式或开式式；截面的的构成； 确确定各构件件的配合关关系：

22、初步步确定各截截面的设计计方案，绘绘制截面草草图和连接关系系。将车体体分成几个个分总成：地板、顶顶盖、侧壁壁、前围、后后围。进行行分块设计计。进行应应力分析计计算：详细细设计：画画出总成及及零部件图图。35.作用用在车身和和车架上的的载荷。（1）静载载荷 集中中载荷 均均布载荷（2）动载载荷 弯曲曲工况：动动载系数：轿车和客客车 K=2.0-2.5货货车 K=2.5-3.0 越野车 K=3.5-4.036.车身身和车架结结构有限元元分析主要要内容。1作用用在车身和和车架上的的载荷（11）静载荷荷 a集中载载荷 bb均布载荷荷（2）动动载荷 弯曲工况况：动载系系数：轿车车和客车 K=2.0-2.

23、5 货车车 KK=2.55-3.00 越野车 K=3.5-4.02.车身和和车架结构构模型的建建立(前处处理)(11)梁单元元的建立:a 空间梁梁单元b薄壁梁单单元c 坐标方方向的确定定(2)板板壳单元与与薄壁梁单单元的组合合结构 3.支支承结构的的模型建立立(1)处处理好各自自由度的约约束(2)悬架系统统的支承模模型的简化化 4.载荷处理理 (1)车身自重重:均布载载荷,自动动处理(22)有支承点点的:按集集中载荷处处理 (3)成员和货货物:根据据实际情况况处理 (4)不在节点点上时:简简化 5.结构整体体的刚度和和强度计算算 6.后处理 7.车体的振振动特性计计算37.分析析车体结构构的工

24、艺性性 钢板零件件的形成车身零件一一般都经过过落料、冲冲孔、拉深深、弯曲、翻翻边、修整整等工序而而成形。采用0.66-1.22mm的钢钢板；多套套模具：冲冲剪模、拉拉延模和弯弯曲模等；：分块应考虑虑钢板材料料的尺寸规规格：尽可可能使零件件尺寸大。应应考虑拉延延工艺性：必须遵循循如下几点点：1） 拉延方向向2） 尽量简单单匀称3） 拉伸深度适当4） 对对于具有反反拉延的覆覆盖件，局局部延伸时时，圆角应应加大，防防止破裂5） 局局部形状的的拉延应符符合延伸比比条件分块对制造造精度的影影响分块应应考虑易损损件，如前前翼子板、等等 二、有有关零件冲冲裁、压弯弯等工艺要要求 三三、车体的的焊接装配配工艺

25、性 装配过程程：零件合件分分总成总总成 11、焊接接接头形式 点焊：双双面点焊、单单面双电焊焊。 设设计车身冲冲压件接头头形式时，尽尽可能采用用开式翻边边连接或搭搭接。 应应考虑零件件的定位，采采用自动定定位方法。22、 焊点的布布置1） 焊两层的的最小点距距为50mmm。 22） 翻边接头头的边宽一一般取6tt+8mmm。2、 焊点的布布置 焊点点不应布置置在圆角拐拐弯处或不不平整部位位。尽可能能少采用三三层板的焊焊接结构。 焊点均匀匀。 3、 其他焊接接形式的应应用 凸焊焊：如车身身上的固定定件等； 缝焊：适适用于要求求密封的部部位。38.简述述车身和车车架结构有有限元强度度分析主要要步骤 车身和和车架结构构模型的建建立(前处处理)(11)梁单元元的建立:空间梁单单元薄壁梁梁单元坐标标方向的确确定 (2)板板壳单元与与薄壁梁单单元的组合合结构支承承结构的模模型建立(1)处理理好各自由由度的约束束 (2)悬架系统统的支承模模型的简化化 载荷荷处理1)车身自重重:均布载载荷,自动动处理(22)有支承点点的:按集集中载荷处处理(3)成员和货货物:根据据实际情况况处理 (4)不在节点点上时:简简化 5.结构整体体的刚度和和强度计算算 6.后处理 7.车体的振振动特性计计算