汽车车身结构与设计期末考试资料

汽车车身结构与设计

一、名词解释

1、车身：供驾驶员操作，以及容纳乘客和货物的场所。 2、白车身：已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 3、概念设计：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 。 4、H点：H点装置上躯干与大腿的铰接点。

5、硬点：对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点。

6、硬点尺寸：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。

7、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。

8、驾驶员手伸及界面：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。 9、迎角：汽车前、后形心的连线与水平线的夹角。

10、主动安全性：汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力。

11、被动安全性：汽车所具有的在交通事故发生时保护乘员免受伤害的能力。

12、静态密封：车身结构的各连接部分，设计要求对其间的间隙进行密封，而且在使用过程中这种密封关系是固定不动的。

13、动态密封：对车身上的门、窗、孔盖等活动部位之间的配合间隙进行密封，称为动态密封。 14、百分位：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。

二、填空题

1、车身功能：容仓、安全、舒适、美观、空气动力学。

2、车身外形在马车之后，经过了厢型、甲虫型、船型、鱼型、楔型的演变。 3、车身设计的要求有舒适、安全、美观、空气动力性。

4、汽车车身由附件车身本体（白车身）封闭刚性结构（车身覆盖件、车身结构件）组成。 5、白车身由车身覆盖件、车身结构件、部件组成。 6、常用的汽车车架有边梁式车架（梯形车架）、周边式车架、脊梁式车架、综合式车架（X型车架）结构型式。

7、车身焊（铆）接总成由车身前部（车前钣金件）、前围、地板、侧围、顶盖和车身后部（车后钣金件）组成。

8、车身前围由前围上盖板、前围板、前围侧板和转向柱支架梁等组成。 9、H点装置包括H点测量装置（HPM）、H点设计工具（HPD）两种。

10、空气阻力包括：形状阻力，摩擦阻力，诱导阻力，干扰阻力和内部阻力五部分。 11、身结构设计应考虑强度、刚度、安全性、轻量化、耐久性（抗疲劳强度和耐腐蚀性）、材料、成本等因素。

12、车身轻量化技术包括构件轻量化 、材料轻量化。

13、主动安全性研究汽车的操纵稳定性能、制动性能、灯光系统和驾驶员视野性能等。 14、被动安全性研究内容包括车身结构抗撞性、约束系统性能、转向系统的防伤性能等。

15、碰撞模拟计算结果进行的分析包括能量分析、力分析、变形分析、刚度分析、应力分析、减速度分析、速度分析、碰撞时序分析等。 16、车门系统由门体、附件和内饰件三部分组成。 17、保险杠的作用是安全保护装置（保护车辆和行人），外观重要装饰件。

三、简答、论述题

1、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。 2、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？

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。 3、车身设计的要求有哪些？

舒适、安全、美观、空气动力性。

①结构强度足够承受所有静力和动力载荷；②布置舒适，有良好的操纵性和乘座方便性；③具有良好的车外噪声隔声能力；④外形和布置保证驾驶员和乘员有良好的视野；⑤材料轻质，减小质量；⑥外形具有低的空气阻力；⑦结构和装置措施必须保护乘员安全；⑧材料来源丰富、成本低，易于制造和装配；⑨抗冷、热和腐蚀抵能力强；⑩材料具有再使用的效果；⑩制造成本低。 4、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。 5、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部件：前翼子板、车门、发动机罩和行李箱盖。

6、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。④车身在一定程度上仍承受车架引起的载荷。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。 （2）、承载式：去掉车架，由车身直接承载。

1>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。2>适用车型：基础承载式、整体承载式大客车。

（3）、半承载式：

1>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。2>适用车型：Santana2000、Ford Focus。

7、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组成。

功能：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。

8、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。 9、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。 10、A、B、C三立柱的功用？

A柱：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柱：支撑车顶盖；承受前后车门的支撑力，装置一些附加零部件。C柱：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、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。

12、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。零线以上为正。②宽度方向左标（Y坐标）零线。零线以左为正。③长度方向坐标（X坐标）零线。零线以后为正。 13、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系列截面线；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。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。 14、传统车身设计方法的缺点？

①工作量大、设计周期长。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。 15、现代车身设计方法的优点？

使设计者得到能快速评价(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，提高设计决策的效率和可信度，控制产品资金投入；资源共享能保证设计的精度；尽早获得设计数据，有利于各部门工作协调进行，改善了整个产品的质量。 16、应用于车身设计的计算机辅助技术(CAX)有哪些？

①CAS：Computer aided styling，计算机辅助造型②CAD： Computer aided Design，计算机辅助设计③CAM： Computer aided manufacturing,计算机辅助制造。④CAPP：Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺设计⑤CAE：Computer Aided Enginerring，计算机辅助工程。

17、给出五项现代车身开发的关键技术。

①CAS：Computer aided styling，计算机辅助造型②CAD： Computer aided Design，计算机辅助设计③CAM： Computer aided manufacturing,计算机辅助制造。④CAPP：Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺设计⑤CAE：Computer Aided Enginerring，计算机辅助工程。

18、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

19、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。

（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。 20、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。

21、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。

22、简述如何计算前风窗刮扫区域的刮净率。

先计算挂扫区域面积，通过两种方法：SAE眼椭圆确定法和EEC视点确定法（国家标准GB11565-1989 《轿车风窗玻璃刮水器刮刷面积》或81/643EEC）。再用挂扫面积除以挡风玻璃面积。

23、汽车行驶时所受的空气阻力产生的原因。

阻力名称 形状阻力 摩擦阻力 诱导阻力 干扰阻力 内部阻力 产生原因 影响因素 一般轿车 CD=0.45 汽车前后压差 车身表面形状及其58% 交接处的转折方式 车身表面的面积和光顺程度 气动升力 9% 理想型跑车 CD=0.20 70% 空气与车身摩擦 20% 空气升力的纵向分力 扰动 7% 0 表面突起和各种附件 冷却气流和车内通风 14% 5% 内循环阻力 12% 5%