海南大学汽车车身结构与设计复习思考题

汽车车身结构与设计复习思考题第一章车身概论1．现代汽车车身有何特点？车身的特点：10、是使生产工艺、壳体力学、人体工程学、工业设计、材料学、运输学、心理学、经济学、销售学等众多各不相同的学科紧密地联系在一起的工业产品，是技术与艺术相结合的产物；0、车身的发展取决于科学技术水平和物质技术条件；30、与人们的生活、生产密切相关：舒适性；货物完整性；保护乘员安全。40、汽车的更新换代，关键在车身；50、车身是汽车工业中一个最年轻而又发展迅速的分支；60、整车生产能力的发展取决于车身的生产能力，汽车的更新换代在很大程度上决定于车身；70、对销售和用户心理有着极其重要的影响；80、技术密集型和劳动密集型相结合的产品。2．为什么说汽车是技术密集型、资金密集型和劳动密集型产品？技术密集型——大量采用最尖端技术，机械化、自动化程度很高——自动加工、装配线、机械手、机器人等；劳动密集型——相当一部分仍需手工完成——车身钣金件的手工打磨、补焊、涂胶、内饰及附件装配等。3．车身对汽车性能有哪些影响？车身对整车性能的影响主要有以下几方面：1决定整车装载质量的大小——运输能力的高低2、决定整车的整备质量Go（自重）和造价3、影响整车的动力性和燃油经济性4、车身形状与汽车的气动阻力密切相关5、车身形状影响汽车高速行驶的稳定性6、影响客车的乘卧舒适性、操纵舒适性7、与行驶安全密切相关8、与整车宜人性密切相关（除舒适性外）9、影响整车的通过能力4．汽车诞生120多年来轿车车身经历了什么样的发展历程？其设计技术的发展趋势主要体现在哪些方面？第一辆汽车计师全力以赴解决动力、传动装置和操纵机构,配上了当时最现代化的门、窗等→现代车身开始出现。马车型汽车,车身由原来的敞开式改为封闭式，其舒适性、安全性都有很大提高。箱型汽车，运用大型冲压件组成带门洞的全金属车身。甲壳虫型汽车，接触点焊技术开始用于车身连接，从而改进了车身的连接方式→降低了劳动量，消除了以往薄板焊接变形现象。用模型汽车在风洞中试验的方法测量了各种车身的空气阻力，采用了流线形的车身外形设计。船型汽车，出现了承载式车身与无车架结构相结合的汽车。鱼型汽车，从背部看，鱼形汽车和甲壳虫形汽车是很相似的。楔型汽车，造型的简练、动感方面，还是从其对空气动力学的体现方面，都比较符合现代人们的主观要求，具有极强的现代气息，给人以美好的享受和速度的快捷感。其设计技术的发展趋势。1车身造型朝多元化、个性化方向发展，体现风格，注重各方面细节和整体的协调。车身设计注重气动的最优化。2.车身的制造更加强调“三化”，采用先进的制造技术，如激光点焊机械手装配等。3.采用先进的设计实验方法，充分发挥计算机辅助设计（CAD）的优点。4.车身材料注重轻量化和环保，充分利用可回收材料，报废后的再循环利用。5.车身结构优化设计，采用吸能装置，保证碰撞时乘员的安全，注重车身内外的安全性。①安全气囊②溃缩式转向柱③汽车前部的吸能结构6.虚拟技术的应用，对设计、制造、试验过程进行计算机仿真。5．汽车成为众多不同学科紧密联系在一起的工业产品的原因何在？生产工艺涉及金属非金属加工，心理学造型色彩，橡胶电子各种材料工业。6．什么是车身、厢式车身、白车身、成品车身和车身结构？车身覆盖件指的什么？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。要求：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