车身结构设计要点.ppt

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1、汽车车身设计AutomotiveBodyDesignDept.ofAutomotiveEngineeringJiangsuUniversity主要内容车身结构设计车身骨架设计板壳零件结构工艺性耐腐蚀性弹性振动与隔震噪声控制第8章车身结构设计8.1什么是车身结构设计？车身结构设计之前已完成工作汽车总体设计车身总布置设计车身外形和内饰设计完成构成车身的结构件的形状、尺寸以及结构件之间联接关系的设计8.2车身结构设计的发展历史自行车--汽车的技术先驱第一种大量生产、用于人员运输的机器1816-1818首次将两轮车的思想变为实物1885年，现代自行车的基本型在商业上获得成功由此出现

2、的种种变革的要求为汽车的出现奠定了基础8.2车身结构设计的发展历史向自行驱动的车辆过渡三轮电能驱动车蒸汽机驱动的四轮车内燃机驱动的车荷兰人ChristiaanHuygens法国人EtienneLenoir德国人NicholasA.Otto英国人Lanchester根据基本原理进行功能性设计钢管铜焊构成车架...8.2车身结构设计的发展历史大量生产时期（1900-1927年）大约五百多家汽车生产公司1929年：产生了“设计”车身结构以使汽车有较轻重量的“需要”。1900年出现了第一个金属车身专利主体仍然是木、钢结构的车身8.2车身结构设计的发展历史美观和舒适的时期（1927-

3、1956年）提出了对汽车的基本需求经济耐久、可靠舒适、吸引人操纵、使用安全8.2车身结构设计的发展历史1926年开始出现车身造型设计的实践借助于试验和其它的一些基本工具，对车身的结构进行了有效的设计汽车的基本结构已定型8.2车身结构设计的发展历史安全时期（1956-1970）着重考虑如何减轻汽车碰撞后的后果美国颁布了安全法规结构设计仍然以实验方法为主，开始研究计算分析的理论和工程方法8.2车身结构设计的发展历史计算机结构分析时期（1970年以后）特定构件的应力计算有限元方法8.3车身结构设计主要内容车身结构设计的主要内容功能设计如支撑发动机、变速箱等性能设计如安全性、噪音控

4、制等8.4车身结构设计的基本约束和目标车身结构必须能够承受在其整个使用寿命周期内可能遇到的所有静力和动力负荷必须提供一个舒适惬意的车内空间、满意的行驶平顺性、操纵稳定性以及对大自然的影响的抵御能力必须提供对车内外噪音源的隔音必须保证驾驶员和乘客有适当的可见度重量轻，需要能量最小具有抵御空气动力阻力的能力提供对乘员的安全保护所用材料来源丰富，价格低廉，便于高效率地制造和装配汽车使用寿命后材料应能再循环和使用满足各种环境下的使用要求成本低，以使千百万人能够买得起8.5车身结构设计准则工作负荷运行谱平均运行工况运行速度分布超载形状-动力负荷造成的疲劳损坏车辆行驶模型8.5车身结构

5、设计准则乘客满意度准则平顺性噪声环境安全准则汽车安全标准减少伤害的可能性将乘员被从车内抛出的可能性降至最小保证与安全有关的零件有足够的强度将火灾的危险降至最低8.5车身结构设计准则整车结构48.3km/h正面固定障碍物冲击（FMVSS204、FMVSS212、301）转向机向后位移挡风玻璃安装条燃料系的完整性48.3km/h后面移动障碍物冲击（FMVSS301）32.2km/h侧向移动障碍物冲击（FMVSS301）车顶撞压抗力试验8.5车身结构设计准则车门零部件侧门强度（FMVSS214）门锁组件（FMVSS206）保险杠组件8km/h的纵向摆锤撞击5km/h的30度角摆锤

6、撞击8km/h的纵向障碍物撞击8.5车身结构设计准则座位组件头部保护装置座位总成座椅安全带固定装置8.6车身结构分析-结构的理想化车身结构分析的难点-构造的复杂性边界条件复杂横截面的变化板材厚度的变化...难以获得精确的解析解8.6结构的理想化用离散的模型代替连续的模型用有限元的方法对车身进行结构分析基本工作过程基本量：单元总体结构：单元的装配位移的转换力和刚度的转换车身结构有限元模型实例车身二维模型考虑正面加载、弯曲、顶面加载和立柱加载8.7车身总成模型8.8车架模型纵梁：承受弯曲负荷横梁：提供基本的扭转约束难点：断面形状突然变化处会出现梁转角的急剧变化，一般用允许变形后

7、轴线斜角不连续的旋转弹簧来模拟。局部柔量：影响总体结构响应的局部变形，通常发生在集中载荷和结构的连接处。保险杠立柱前板金件应力分析确定结构形状及其应力分布实例散热器支架用约束模拟螺栓的固紧状况有216个节点和144个平板单元8.9车身结构设计步骤确定车体的构件组成，分出主要、次要件，其目标是：使车体成为一个连续的完整的受力系统。确定主要杆件的截面型式-闭或开式；确定截面的构成方式、与其它部件的配合关系、密封和外形的要求、内、外装饰板的固定方法以及相关的制造方法；绘制截面过渡草图化分分总成，分块；应力计算；绘制零件图