精编海南大学汽车车身结构与设计复习思考题Word下载.docx
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车身指的是汽车上除底盘、发动机外其它部分的总称。
车身是供驾驶员操作，以及容纳乘客和货物的场所。
一厢式车身:
发动机舱，客舱和行李舱在外形上形成一个空间形态的车身。
客车常采用的车身型式。
两厢式车身:
发动机舱，客舱和行李舱在外形上形成两个空间形态的车身。
紧凑型的轿车产采用的车身型式。
三厢式车身:
发动机舱，客舱和行李舱在外形上形成各自独立形态的车身。
此种车身能形成较大的客舱和行李舱，一般中高级轿车都采用此种型式。
开式车身:
即通俗所说的敞篷式车身，客舱上没有车身顶盖或者顶盖是可以收起的。
一般高级的运动轿车都采用这种型式.白车身（白皮车身）:
已装焊好，但未喷漆的车身。
成品车身:
喷好漆等待往底盘上装配的车身。
车身覆盖件:
覆盖车身内部结构的表面钣件。
车身结构件:
支撑覆盖件的全部车身结构零件的总称。
如：
车身骨架、支承梁、柱等.
7．何为“三化”？
为什么在车身设计中特别强调“三化”？
“三化”指：
产品系列化、零部件通用化、零件设计制造的标准化。
实行“三化”，收到很大经济效益；
工业产品设计、制造的必然方向。
原因:
简化生产，提高产品质量，设计上应进行详细技术经济分析，降低生产成本，尽量实现“三化”。
“三化”的实质，1产品系列化——将产品合理分档，组成系列并考虑变型。
优点：
车身骨架、前后风窗玻璃通用，减少了不同车型的零件数，简化了模具、胎具、装焊夹具与台架等设备→成本↓↓。
2零部件的标准化——广泛采用标准件，优点：
有利于产品的系列化和零部件的通用化，便于组织生产，降低成本，提高质量、方便维修。
3零部件的通用化——零部件在同类车型中的通用问题。
8．车身先进的设计、试验方法包括哪些内容？
1客车设计的CAD系统功能：
完成车身外形制图工作；
构筑包含曲面信息的车身外形数学模型，为进一步分析设计结果打下基础。
2结构分析技术——已归入CAD系统，a）应力分析：
亦称静力分析，输入静载荷，得出车身各部应力分布情况，即静态变形、应力、振型。
b）动力学分析：
亦称动态分析，输入动载荷，得出车身结构动态刚度和强度。
3空气动力性试验4室内道路模拟试验（MTS）5安全性试验6车身材料的再循环利用——车身设计的新课题
9．推广CAD系统的条件是什么？
客车CAD系统有何特点？
客车设计的CAD系统，条件：
①计算机工业的飞跃发展，性能价格比大幅度提高;
②软件开发技术和外围设备的发展：
——软件丰富，外设完善，功能强大。
③CAD系统越来越明显的优越性。
——成为客车现代设计技术最先进和实用的方法。
特点：
10、具有客车设计的全部功能；
20、仅输入少量信息，就可高效率地完成整车及各零部件的设计工作30、直观性强，设计者可以通过屏幕反复修改、评价设计结果，充分发挥创作灵感；
40、大量的设计、计算、绘图工作由计算机及辅助设备完成，大大缩短了设计周期，提高了设计质量，减轻了劳动强度；
50、设计结果复制、再现方便。
10．简述客车车身造型和内饰设计的发展趋势？
车身造型设计的发展趋势1、越来越具有调和与折衷的特点：
·
方基调与流线形之间的折衷；
高地板样式与最小风阻之间的折衷；
空气动力性与生产工艺间的协调；
局部与整体间的协调。
2、更注重车身的细部设计，强调外形的平滑：
大量使用平面曲线——车灯、空气入口、出口、车窗框等更多地被平面曲线所代替；
尽量避免采用电镀饰件；
细部设计精益求精，追求更加完美；
整车外形平整、圆滑、饱满。
3、平滑的外形开始向曲中带棱变化，雕塑感强的车身设计将打破传统的理念。
4、更加重视整车的风格与个性，强调给人以新颖的感觉。
5、以人为本，崇尚人性化设计。
客车车内饰设计发展趋势：
1在装备空调设备的基础上，采用全封闭式侧窗。
采用双层玻璃；
提高空调性能，采用全自动空调；
利用空气动力性试验确定车室进、排气口位置;
采用外摆式或内移式车门——提高车身密封性;
采用空气净化设备，提高空气洁净度。
2努力降低车内噪声。
采用粗呢面料（织物面料）作为内饰贴面；
铺地毯；
加强导线、导管出入口及车门、踏步处的密封；
内外蒙皮间喷塑处理——喷阻尼涂料；
提高外蒙皮的刚性，减轻行驶中的振响；
采用多层复合地板，减少底盘噪声传入。
3提高座椅的功能性。
利用人机工程学的研究成果,设计驾驶员和乘客座椅；
开发式样新颖、功能性强的新型座椅。
4追求更加豪华和多功能的车内设施。
注意装饰效果的新颖和艺术风格的个性化；
配套设备、装饰件专业化生产，品种繁多，为车内设计的豪华和多样化提供了极大的方便；
车内全部采用镶嵌设计；
乘员能触及的部位全部软化处理。
第二章车身设计方法
1．车身设计的特点是什么？
一、要求整车外形整体协调给人以美感，并保证必要的流线型——空气动力性。
二、对设计的互换性和装配准确度有较严格要求。
三、为保证整车的光学艺术效果，车身表面上的各点（空间座标）连成的曲线必须在纵向和横向两个截面上反复协调，使之光顺。
四、图形表示采用座标网格。
五、必须辅以1：
1的车身模型来准确完整地表达车身形体的转折和真实立体效果——依靠外形样板和主模型等补充产品设计、生产准备和投产等阶段设计图样的不足，保证成套工艺装备（模具、装焊夹具）之间乃至零部件之间的协调验证。
六、不仅从性能和功能方面进行设计，外形的美观与否与车身的性能一起决定了车身的商品价值。
七、车身设计从汽车的规划开始到生产为止，和其它机械部分有着密切的联系。
八、车身结构复杂，难以用计算的方法精确求出各部分的应力，要同时保证强度、刚度和轻量化要求，需要从实物或模型上实测，以及丰富的设计经验与资料积累。
九、必须考虑乘坐的舒适和操作的方便——与人机工程学密切相关。
十、在总布置设计阶段就需要将很多领域的知识和要求巧妙地结合成一个整体。
十一、设计开始前，需要进行大量的资料搜集、市场分析。
2．车身传统的设计方法是按照哪两个基本系统进行的？
其特征是什么？
顺序设计系统特征：
按照一定步骤，一步一步往下进行。
其特征是等待顺序作用发生的结果。
综合设计系统特征：
工作分门别类，几个部门按其特点相互依赖性同时进行。
3．传统的轿车车身外形设计（初步设计和技术设计）过程包括哪些内容？
初步设计采用缩小比例的方法，1绘制1：
5车身布置图，2绘制缩小比例的彩色效果图，3雕塑1∶5模型技术设计1绘制1：
1线型图，2雕1∶1油泥模型——1∶5放大模型，3制作1∶1内部模型，4绘制车身主图板,5绘车身零件图,6样车试制和试验,7制造车身主模型
4．样车试制、试验的目的和要求是什么？
目的：
具体检验车身外形和结构设计的合理性，考核其性能、强度和寿命，以及预先了解制造上的关键等问题。
要求：
无论采用何种方法制造，试制的样品应尽可能与设计产品一致。
5．何谓主模型？
简要说明外主模型和内主模型的制作要求。
主模型：
根据主图板、车身零件图和样板制造的1：
1实体模型。
其制造周期长，造价高，一般在定型后制造。
外主模型：
车身外廓形状的主模型。
制作要求：
a）考虑分块与车身零件一致；
b）考虑拉延深度、压床台面、板材规格等要求；
c）为便于制造冲模，其外表面应是车身内表面。
内主模型：
车身内部形状、结构的主模型。
结构型式与外主模型大致相同，二者密切相关。
内主模型制作应考虑装配，如车门、仪表台等，以便协调验证。
第三章车身总布置设计
1．车身总布置设计需要整车总布置提供哪些要求？
在整车总布置和底盘总布置基础上进行，受发动机的位置制约很大。
需整车总布置提供：
①汽车总长La、总宽Ba，总高Ha、轴距L、轮距B、前悬LF、后悬LR……等控制尺寸；
②轴荷分布范围；
③底盘各总成的位置和轮廓尺寸——包括动力总成、水箱、前后桥、传动轴、车轮、悬架、转向系等；
④乘员数及行李舱要求；
⑤使用要求及操纵机构的相互位置等。
2.现代轿车车身的设计特点和要求是什么？
设计特点：
轿车车身是整车的重要组成部分，它与底盘密切相关，因此车身设计不能只考虑车身的条件，必须在充分考虑整车总布置的情况下进行。
①亨利·
福特提出“3S”和“4M”原则。
②遵循“三化”原则，即标准化、通用化和系列化，③车身在材料、加工、装配、结构及设计等方面与其它总成有很大差异。
轿车车身设计不仅要求造型美观，更重要的是要实现相应的功能。
其设计主要考虑使用性、人机工程学、环保节能及空气动力学等方面的要求。
①造型美观。
②性能良好a.舒适性b.安全性c.可靠性d.视野性e.乘坐方便性f.操纵方便性③良好的空气动力特性。
④制造容易，维修、拆装方便。
3.简述现代轿车的车身设计方法、轿车总布置设计所包括的内容和轿车车身骨架的特点？
轿车车身的设计方法：
①概念设计。
概念设计是产品设计的前期工作，是指从构思产品到确定设计的技术指标，下达产品设计任务书为止这一阶段的设计。
包括设计任务书的全部内容和一个批准的三维模型。
概念设计的主要内容：
明确开发目的·
产品使用调查·
造型设计及基本尺寸·
产品的目标成本·
制定产品设计任务书。
②工程设计。
国内的做法是从小比例的三维模型做起，其次则是进行车身试验工作（包括风洞试验、碰撞试验等）。
与国外最大的区别在国内制作模型和模型、局部构件试验不能同时进行。
根据图样设计的样车进行试验，发现问题后再修改十分困难，这样就延长了设计周期。
③CAX技术。
其中X泛指多方面，如：
CAD、CAE、CAM、CAT等。
利用CAX技术，轿车车身的开发流程已经过渡到并行为主的开发方式。
CAS艺术构思图
CAD三维模型和结构设计CAE优化设计·
试制·
试验定型·
CAPP工艺设计·
CAD模具设计投入生产铸件毛坯准备·
CAM机械加工·
装配调整。
轿车总布置设计所包括的内容：
①确定车身内部、外部尺寸。
②确定乘坐与操纵空间。
③校核各项性能及法规要求的尺寸数据。
④确定车身的悬置形式及位置。
⑤确定发动机、传动系占用的空间，并对有关总成提出反要求⑥确定备胎、燃油箱，以及各种液罐、蓄电池及行李舱的位置。
⑦确定由于车身附件及其它装置的特殊要求引起的车身结构及布置的变动。
轿车车身骨架的特点：
a.外力直接作用于骨架上。
b.所有构件连接成一个整体，共同承担外力作用c.没有多余的不受力构件。
d.足够的强度和合适的刚度。
e.所有机组（总成）都必须悬置于骨架承载结构的几何节点处。
4．客车车身总布置设计的工作内容、主要依据和设计程序是什么？
客车车身总布置设计的工作内容：
1.根据整车设计要求确定车身各部分尺寸2.确定整车外形3.驾驶区布置4.乘客区布置5.空调系统的位置6.行李舱大小及位置；
7.视野设计校核；
8.安全性设计
主要依据：
①整车（底盘）总布置的有关参数和发动机布置；
②整车的使用条件和用户要求；
③国家、行业有关标准、法规；
④人机工程学的要求⑤制造、工艺条件等。
设计程序：
①车身主要尺寸的确定②车厢内平面布置③座椅布置及操纵机构布置④驾驶区布置⑤横向截面布置⑥备胎、油箱和蓄电池的布置⑦必要的校核。
5．大客车布置有哪几种型式？
各有何优缺点？
目前中高档客车采用最多的是哪一种布置型式？
1、前置发动机式优点：
10.通用性好——与货车通用部件多；
20、发动机冷却条件好，维修、拆装方便；
30、传动系及操纵机构简单，易于布置。
缺点：
10、发动机凸出于地板平面之上，车厢面积利用率低↓；
20、轴荷分配不利，前悬短、后悬长、转向沉重，影响安全；
30、传动轴从地板下通过，使地板高度↑，上下车方便性↓；
40、车内噪声大、振动大，隔热隔烟性差，乘座舒适性↓；
50、乘客门布置在轴间，削弱了车身刚度；
60、传动轴长（一般三节），临界转速低，易共振。
2、中置发动机式——采用卧式发动机中置优点：
10、车厢面积利用率最高，F→max；
20、车内噪声小、发动机与车厢隔绝较好；
30、传动轴短，轴间重量分配良好；
40、外形设计和座椅布置不受发动机限制；
50、车门可开在前轮之前，适合单人管理。
10、发动机冷却较差，水箱布置困难；
20、地板高度高、重心高（为保证发动机安装空间）；
30、发动机易被尘土弄脏，保养维修困难；
40、寒冷地区使用，发动机保温困难；
50、远距离操纵，机构复杂；
60、对地板密封要求高，否则噪声、气味、热量易进入车厢。
3、后置发动机式：
10、发动机与车厢隔绝最好，废气不会进入车厢；
20、车身振动、噪声小、舒适性好；
30、轴间重量分配良好，面积利用率高，ηF↑；
40、易于在车厢外检修发动机，能在地板下形成较大的行李舱；
50、地板可以降到最低高度，使上下车和车内行走大为方便。
10、发动机散热较差，需要冷却效果强的散热器；
20、远距离操纵，机构复杂。
6．汽车车身的尺寸主要受哪三种因素的限制？
①公用道路的行驶状况：
涉及汽车是否符合交通要求和某些使用尺寸最小值的要求——由国家标准和国际标准决定；
②旅客的运输情况：
与运输方法（式）有关的车身尺寸方面的限制，无明确规定，取决于车身和所运送人、货的关系。
如运送残疾人或儿童，运输沙石或棉花，自卸与否等。
③货物运输情况
7．汽车驾驶区有何特点？
布置驾驶员座椅的目的和要求是什么？
驾驶区布置主要包括哪些内容？
驾驶区的特点：
1、驾驶员工作的场所，是任何一种汽车都必需的组成部分；
2、不同于一般地面操作台和飞机、火车、轮船驾驶舱，操作环境的变化为随机的——开放式；
3、受振动、颠簸、噪声和排气污染的影响大，使驾驶员经常处于紧张状态；
4、仪表、按钮、杆件等操作频繁，要求驾驶员高度集中精力。
①决定驾驶员的视点和驾驶姿势；
②确定驾驶员与汽车操纵机构之间的尺寸关系以及作用在踏板上的力的大小；
①符合一系列标准与技术条件的规定；
②满足驾驶员生理和心理上的一整套特点；
③满足在特定车型上的工作条件。
驾驶区布置主要内容：
（1）座椅的主要尺寸
（2）对驾驶座椅的要求（3）驾驶座位置取决于：
方向盘倾角、直径R、座椅高度A。
（4）踏板相对于座椅的位置——决定脚掌踩在踏板上的压力大小。
（5）方向盘直径d（6）踏板布置（7）变速杆、手制动操纵杆和各种按钮的布置。
8．从人—机工程出发，对驾驶员和乘客座椅有哪些要求？
对驾驶员座椅要求：
为保证驾驶员操作方便、舒适，减轻工作疲劳，现代汽车对驾驶座椅提出了较高的要求：
①能前后调节，调整量±
45mm；
左右调节，调整量±
座高调节，调整量100mm；
②大腿支撑调节，座垫倾角调节；
③靠背角和头枕倾角调节；
④背部支撑宽度调节；
⑤腰部支撑力调节；
⑥座垫刚度调节——适应不同体重，保持最佳弹性。
长途、旅游客车乘客座椅要求：
①注意与侧窗窗距配合，使每个乘客都有良好视野；
②长途、团体客车座间距应＞680mm，旅游客车≥750mm；
③确定座间距应考虑前排座椅可能调整的最大靠背角；
④标准双人座宽960mm；
单从座宽480mm；
靠背高度520～680mm（旅游车取上限）；
⑤座椅应实现靠背角、座宽可调，并尽可能配置踏蹬。
9．对乘客区布置有何要求？
要求乘客区布置：
①保证乘客站立和乘坐时所需的空间符合人机工程学的人体尺度基本要求；
②尽可能提高乘坐的舒适性和居住性；
③安全性好；
④使用经济性好。
10．长途客车车厢内平面布置的原则是什么？
对长途、旅游客车的座椅布置有何要求？
长途客车车厢内平面布置的原则：
乘客座椅布置应面向前方；
②增加活动座后，应保证活动座收起后的最小通道宽度；
③乘客的侧视野应保证不受窗立柱影响；
④必须有保证舒适的最小座间距；
⑤为方便上下车，当车长＞10m时，应增设一个乘客门——当一个乘客门位于前悬处时；
⑥当设置安全门时，其位置应处于与乘客门相对应的另一侧——安全门与乘客门不在同一侧，且最小尺寸为1250×
550mm；
⑦乘客门单门最小尺寸：
1650×
650mm；
双门最小尺寸：
1800×
1200mm。
长途客车的座椅布置要求：
保证乘坐舒适性，行李妥善放置。
旅游客车的座椅布置要求：
将舒适性、安全性、观光性放在第一位；
设置较完善的服务设施——音响、闭路电视、导游设施、冰柜、卫生间、车载电话等；
有较大容积的行李舱。
11．客车横向截面布置包括哪些内容？
决定车内通道宽度的因素有哪些？
降低城市客车地板高度可以采取哪些措施？
客车横向截面布置包括：
车厢地板平面高度，内室高度，侧窗上梁高度。
通道宽度BT决定因素：
汽车总宽、座椅宽、车身壁厚等。
降低城市客车地板高度：
采用小直径高承载能力的轮胎；
采用单级主减速器，或单级主减速器与轮边减速；
完全采用轮边减速；
采用后置后驱动和远距离电控操纵布置型式；
采用非对称式弯纵梁；
采用大落差前桥。
12．仪表板、备胎、油箱、电瓶的布置原则、要求和需要考虑的因素？
仪表板布置原则：
为保证驾驶员注意力集中和操作方便，控制按钮、手柄的布置距离和操作距离，指示灯的辨认识别距离等都应符合人体工程学的要求。
①按钮和手柄应布置在仪表板右侧驾驶员右手能方便接近的距离之内；
②按使用频率的高低从右至左安排；
③控制系统尽量布置在驾驶员的右手边，仪表布置在左手边，指示灯安排在仪表的上方。
备胎：
质量80～140kg；
安装位置考虑——轴荷分配，驾驶员一人装卸方便。
在可能情况下应将备胎垂直安放。
油箱：
布置原则：
考虑轴荷分配合理；
安全防火——远离排气管和乘客门；
加油方便性；
发生碰撞、挤擦事故不会轻易触及。
电瓶：
轴荷分配合理，电池应靠近发动机，电线质量和电阻，电缆长度。
13．为保证乘员安全，对车身设计有何要求？
要求:
①驾驶区所有构件的棱角和边缘应采用半径较大的圆角；
②正面碰撞时，前部车身应保证驾驶员最小的“生存空间”；
③设置防止驾驶员和乘员被从座椅上甩出去的设施——安全带、扶手等;
④前后保险杠能吸收一定的冲击能量，保护车身；
⑤前后保险杠不应对行人和骑自行车者构成危险，且应不小于车宽的90%并不大于车宽——防止刮伤其它车辆和行人，或被同向行驶的车辆刮弯反凹；
⑥安全门、窗（安全出口）的位置与数量应符合GB/T13094-91《客车通用技术条件》和36号法规等的要求；
⑦安全出口必须易于接近；
⑧安全门必须车内外都能方便地开启；
安全窗应能方便、迅速地操作，或采用容易击碎的安全玻璃；
⑨安全出口应在车厢内、外部设以明显标志。
第四章人机工程学在车身设计中的应用
1．人机工程学在汽车学科中的研究范围和目的是什么？
研究范围：
①人的生理、心理特征和能力极限——能承受的极限；
②人机功能的合理分配——充分发挥各自特长；
③人机相互作用及人机界面设计；
相互作用——利用信息显示器和控制器实现人—机间信息交换的过程；
人机界面——使显示器与人的感觉器官的特性相匹配，使控制器与人的效应器官相匹配，以保证人、机之间的信息交换迅速、准确。
④研究环境及其改善——温度、湿度、照明、噪声、振动、尘埃、有害气体等对人的作业活动和健康的影响。
以及控制、改善不良环境的措施和手段；
⑤研究作业及其改善——人从事体力和脑力作业时的生理、心理变化，由此确定作业时的合理负荷及耗能量、合理的作业和休息制度、合理的操作方法→↓疲劳，保障健康，↑作业效率；
⑥研究人的可靠性与安全——工程系统日益复杂和精密，操作人员面对大量的显示器、控制器，容易出现人为差错而导致事故发生。
→研究人的可靠性及影响因素，寻求减少人为差错，防止事故发生的途径和方法。
人机工程学的研究目的——要解决的问题①如何减少汽车的各种物理性能对人生理、心理所产生的影响；
②如何减少驾驶操作失误而造成的事故。
2．什么是人体尺度和人体身高百分位？
要保证90%的人都能在所设计的座椅调节范围内乘坐舒适，应采用何种百分位设计？
人体尺度：
人体所占的几何空间尺寸。
百分位身高：
按身高分布的百分位表示的人体尺度。
车身设计中，采用的人体尺度是5%百分位和95%百分位，以保证90%（从5%百分位到95%百分位）的人能在所设计的汽车座椅调节范围内，获得最适合于自身尺度的乘坐空间和操作空间→↑舒适性、操作方便性。
3．什么是H点？
H点人体模型有何用途？
H点——人体身躯与大腿的铰接点。
H点人体模型用途：
车身内部模型中的布置和测量。
4．什么是眼椭圆？
试说明相切于第95百分位眼椭圆上、下方的切线的含义？
眼椭圆:
汽车驾驶员以正常的驾驶姿势坐在座椅中时，其眼睛位置在车身中的统计分布图形,该图形呈椭圆形。
在投影图上绘出一条相切于第95百分位眼椭圆的切线，说明有95%的驾驶员眼睛位置位于切线的下侧，而仅有5%的驾驶员眼睛位于切线上侧。
5．写出眼椭圆样板的制作步骤？
制作步骤：
1眼椭圆中心座标：
由胯点行程→与X-X、Y-Y、Z-Z的距离→中心位置。
2、眼椭圆长、短轴：
长轴相等，短轴不等，查表得出。
3、方位角——在两视图上均呈倾斜状,侧视图：
长轴倾斜角-6.4°
——前低后高；
俯视图：
长轴倾斜5.4°
——向右偏斜。
4、眼椭圆定位线——指侧视图上的基线x-x、z-z相对于垂直工作线X-X和Z-Z的交点的水平和垂直位移，由座椅靠背角
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