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汽车车身结构与设计复习题第一章车身概论1、什么是车身?车身的功能有哪些?(1)、车身:供驾驶员操作,以及容纳乘客和货物的场所。主要作用是为乘客提供安全、舒适的乘坐环境,隔绝振动和噪声,不受恶劣气候的影响。包括车身本体和装饰件、开启件、机构件、附件及其他可拆卸机构件。(2)、车身功能:容仓、安全、舒适、美观、空气动力学。2、简述车身结构的发展过程。没有车身——马车上安装挡风玻璃——木头框架+篷布——(封闭式的)框架(木头或钢)+木板——(封闭式的)框架(木头或钢)+薄钢板——全钢车身——安全车身。3、车身外形在马车之后,经过了那几种形状的演变?各有何特点?〖精简版答案〗:①厢型:马车外形的发展②甲虫型:体现空气动力学原理的流线型车身③船型:以人为本,考虑驾乘舒适性④鱼型:集流线型和船型优点于一身⑤楔型:快速、稳定、舒适。〖藏版答案〗:①厢型车身:以福特T型车为代表。车身比较高,迎风面积大,风阻比较大;空气动力学应用还较浅;提高车速依靠增加发动机功率,增加气缸数。②甲壳虫型车身:空气动力学的发展,使人们认识到流线形空气阻力最小。最早的流线型车身,后排空间狭小;横向稳定性不好;外形比较臃肿;过渡面较多,需要采用深拉延,工艺性较差。优点:CD值小,工艺性好,利于批量生产。缺点:升力大,行驶不稳定,乘坐空间狭小,视野及舒适性差。③船型车身:结合人机工程学的发展,采用类似于船的造型,故名“船型”车身。后部为阶梯状:侧面一体,车身比较平直;考虑人机工程学,比较舒适;横向稳定性比较好。④鱼型车身:侧面为一整体,不会发生涡流;比较低、长,具有鲤鱼的造型,迎风面积小,风阻小;后座比较舒适,行李箱容积大。美观。典型外形为:快背或斜背式。缺点:横向稳定性不好。⑤楔型车身:为解决鱼型车横向风的不稳定问题,发展了“楔形”车。车身前部呈尖形,后部比较平直。4、车身设计的要求有哪些?舒适、安全、美观、空气动力性。①车身结构强度须能承受可能达到的所有静力和动力载荷;②车身布置必须提供一个舒适的室内空间,良好的操纵性和乘座方便性;③车身必须具有良好的对车外噪声的隔声能力;④车身的外形和布置必须保证驾驶员和乘员有良好的视野;⑤车身材料必须是轻质的,以使整车重量降低;⑥车身外形必须是具有低的空气阻力,以节省能源;⑦车身结构和装置措施必须保证在汽车发生事故时对乘员提供保护;⑧车身结构材料必须来源丰富、成本低,能够实现高效率的制造和装配;⑨车身结构设计和选材须保证车身在整个使用期间满足对冷、热和腐蚀的抵抗能力;⑩车身的材料必须具有再使用的效果;⑩车身的制造成本应足够的低。5、车身设计的原则有哪些?①车身外形设计的美学原则和最佳空气动力特性原则。②车身内饰设计的人机工程学原则。③车身结构设计的轻量化原则。④车身设计的“通用化,系列化,标准化”原则。⑤车身设计符合有关的法规和标准。⑥车身开发设计的继承性原则。第二章汽车车身结构1、简述汽车车身的组成。①附件②车身本体(白车身)③封闭刚性结构(车身覆盖件、车身结构件)2、什么是白车身?它的主要组成有哪些?已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。组成:车身覆盖件+车身结构件+部件。①车身覆盖件:覆盖车身内部结构的表面板件。②车身结构件:支撑覆盖件的全部车身结构零件。③车身结构件:支撑覆盖件的全部车身结构零件。3、简述车身承载类型的特点及适用车型。(1)、非承载式(有车架式)车身:车架作为载体1特点:①装有单独的车架;②车身通过多个橡胶垫安装在车架上;③载荷主要由车架来承担,车架产生的变形由橡胶垫的挠性所吸收,车身结构不承担载荷。④由于车架并非绝对刚性,所以车身在一定程度上仍承受着由车架弯曲和扭转变形所引起的载荷。2适用车型①货车(微型货车除外)②在货车底盘基础上改装成的大客车③专用汽车④大部分高级轿车。(1)、承载式:去掉车架,由车身直接承载。1特点:非承载式车架作为载体优点:车身寿命高、乘坐舒适性好、安全性好、改型方便。缺点:整车质量增大、地板高、车身高等。适用车型:货车(微型货车除外)在货车底盘基础上改装成的大客车专用汽车大部分高级轿车特点:装有单独的车架;车身通过多个橡胶垫安装在车架上;载荷主要由车架来承担,车架产生的变形由橡胶垫的挠性所吸收,车身结构不承担载荷承载式:去掉车架,由车身直接承载优点:车身质量小,刚度高,并且降低成本;可降低地板高度和整车高,上下车更方便缺点:振动、噪声易直接传入车内,车身损坏后难以修复,不利于车身变型等改型设计苏联生产的ЛА3-695、德国的Mercedes-O321H、英国的Berliet-PLH、匈牙利的Ikarus-55和Ikarus-200系列以及日本生产的日野HINO,尼桑NISSAN,欧洲各国流行的大客车半承载式结构特点:(1)保留部分车架、车身承受部分载荷。(2)前后加装副车架。4、常用的汽车车架有哪几种结构型式?a边梁式车架(梯形车架)b周边式车架c.脊梁式车架d综合式车架(X型车架)5、车身焊(铆)接总成有哪几部分组成?由车身前部(车前钣金件)、前围、地板、侧围、顶盖和车身后部(车后钣金件)各部分组成。6、车身前围的结构组成及功能。车身前围是分隔车身前部与座舱的结构总成。一般由前围上盖板、前围板、前围侧板和转向柱支架梁等构件组成。功能要求:①支承并安装前风窗玻璃;②支承转向柱;③确保车身扭转刚度;④提高撞车安全性;⑤隔开发动机舱和座舱,密封、隔振和隔音;⑥设置外部空气吸入口和通风道;⑦安装空调装置及其通风风道;⑧支承和安装仪表板;⑨安装制动器、离合器踏板支架;⑩安装雨刮器等附件。7、车身地板部分的设计特点及要求。①多采用封闭断面的抗扭箱型梁(封闭断面);②提高地板结构的防振、隔音性能;③合理使用材料,采用防腐结构设计,并通过各种防腐处理措施,延长车辆的使用寿命;④开发结构强度高、质量轻的地板结构,以及轻质材料的地板结构;⑤地板的布置及设计应充分考虑室内的人体居住性;⑥保证车身底部平整,改善车身底部的空气动力性能。8、车身侧围结构的功能。①支撑顶盖;②连接车身前、后部分的侧面构件;③固定前、后风窗玻璃;④用以安装车门以及保证车身侧面碰撞安全性的承载框架。9、绘制门槛梁结构断面示意图。10、A、B、C三立柱的功用?A立柱功用:支撑顶盖;安装前风窗玻璃;安装前车门;安装仪表板支架;承受并传递垂直力纵向力。B立柱功用:支撑车顶盖;承受前后车门的支撑力,还要装置一些附加零部件,例如:前排座位的安全带;承受并传递垂直力侧向力。C立柱功用:支撑顶盖;安装后风玻璃;安装后车门锁;承受并传递垂直力侧向力。11、绘制顶盖侧梁结构断面示意图。第三章车身设计过程及方法1、简述新车型开发的分类。①全新车型的开发②已有车型的全面更新③已有车型的中等规模改进④已有车型的小规模改进。2、什么是概念设计?概念设计属于产品设计的前期工作,是始于产品定性之后,指从产品构思到确定产品设计指标(性能指标),总布置定型和造型的确定,并下达产品设计任务书为止这一阶段的设计工作。包括:①产品的造型概念②产品的使用调查③市场调查④产品设计任务书的制定⑤产品的先进性分析⑥产品的目标成本⑦产品的三化。3、简述车身设计制图方法。(1)、坐标网格:网格间距:200mm或100mm。(2)、①坐标零线的确定:高度方向坐标(Z坐标)零线:沿车架纵梁上表面或无车架车辆的车身地板下表面较长的一段为零线。方向:零线以上为正。②宽度方向左标(Y坐标)零线:车辆的对称中心线。方向:零线以左为正。③长度方向坐标(X坐标)零线:通过车辆前轮理论中心的垂线。方向:零线以后为正。4、车身主图板的主要内容。①车身外形的表面曲线,即车身的主要轮廓线和一声列截面线;②车身各零件的装配关系及缝隙要求;③车身主要结构断面;④车身中运动部件的轨迹及运动校核,如车门、发动机罩、行李箱盖等;⑤与车身相关的其他总成的位置、轮廓线及运动部件的运动轨迹,以便校核这些部件与车身的间隙,确定装配位置关系。5、传统车身设计方法的缺点?①传统的车身设计方法工作量大、设计周期长。开发新车型需要几年时间。②手工造型设计;③实物模型制作;③依据经验的车身结构设计;④整个设计过程必须通过实物和图纸相结合的方式来表达设计并传递设计的数据信息。6、现代车身设计方法的优点?可以使设计者得到一个能进行快速评价(造型、结构等方面)的模型,从而设计师可尝试大量的不同方案,能大大提高设计决策的效率和可信度,控制产品开发中的资金投入;由于设计资源共享,能保证设计的精度;各部门在设计阶段能尽早获得设计数据,有利于各部门工作协调进行,合作过程可较早开始,从而最终改善了整个产品的质量。7、应用于车身设计的计算机辅助技术(CAX)有哪些?①CAS:Computeraidedstyling,计算机辅助造型②CAD:ComputeraidedDesign,计算机辅助设计③CAM:Computeraidedmanufacturing,计算机辅助制造。④CAPP:ComputerAidedProcessPlanning,计算机辅助工艺设计⑤CAE:ComputerAidedEnginerring,计算机辅助工程。8、给出五项现代车身开发的关键技术。①CAS:Computeraidedstyling,计算机辅助造型②CAD:ComputeraidedDesign,计算机辅助设计③CAM:Computeraidedmanufacturing,计算机辅助制造。④CAPP:ComputerAidedProcessPlanning,计算机辅助工艺设计⑤CAE:ComputerAidedEnginerring,计算机辅助工程。第四章基于人机工程学的车身布置设计1、车身总布置设计的主要内容有哪些?①车身布置应考虑的因素②身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容③车身布置术语和硬点尺寸定义④总布置图2、H点装置包括哪两种?H点含义?(1)、包括:①H点测量装置(HPM):用于对尺寸进行审核和测量对比;②H点设计工具(HPD):用于乘员布置设计(2)、H点含义是H点装置上躯干与大腿的铰接点3、人体尺寸的百分位概念、应用及意义?(1)、概念:将抽取的样本实测尺寸值由小到大排列于数轴上,再将这一尺寸段均分成100份,则将第n份点上的数值作为该百分位数。百分位数是一个位置指标,第95百分位数,就是说在这群人中有95%的人低于或等于某个数值,而只有5%的人[(100-k)%]是高于这个数值的。(2)、应用:车身布置设计中应以人体尺寸的“百分位分布值”作为设计的尺寸依据,这是人体工程学的基本设计原则之一。(3)、意义:车身设计中最常用的是5th、50th和95th三个百分位人体尺寸,分别表示小、中等和大尺寸,代表矮小身材、平均身材和高大身材的人体尺寸。4、解释硬点和硬点尺寸的含义。(1)硬点:是对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点(2)硬点尺寸:指连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内部空间,以满足使用要求的空间尺寸5、眼椭圆的定义和主要用途。(1)、眼椭圆:不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时,其眼睛位置的统计分布图形;左右各一,分别代表左右眼的分布图形(2)、主要用途:①内外视镜布置②驾驶员前方视野的设计和校核③车身A、B、C柱盲区的计算④仪表板上可视区的确定⑤刮水器布置和刮扫区域校核⑤遮阳带位置的确定等。6、驾驶员手伸及界面的定义指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面。7、已知地板线、踏板和D点高度,给出驾驶员设计H点布置过程。①确定平均H点。50百分位。保持合适的踝关节角,人体模板脚沿地板线向加速踏板方向前推,踵点始终在地板上,人体模板D点始终位于D点线上的同时,前推移至鞋底与自由状态的加速踏板接触后停止,此时的人体模板H点作为正常设计的平均设计H点;②确定最前、最后设计H点;③检查关节舒适性;④根据最前、最后和平均设计H点位置确定调节轨迹。8、简述如何计算前风窗刮扫区域的刮净率。第五章汽车造型设计与空气动力学1、汽车行驶时所受的空气阻力有哪五个部分?产生的原
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