第9章 车身设计

9.1概述9.2汽车造型设计9.3汽车车身布置设计9.4汽车车身结构分析习题第9章车身设计[主要内容]本章介绍汽车车身设计的流程,造型设计，车身布置设计和结构分析方法。本章要求:1.了解汽车造型设计；2.掌握汽车车身布置设计；3.了解汽车车身结构分析。第9章车身设计9.1概述9.1.1车身开发流程和方法１.产品策划２.概念设计３.工程设计４.工程验证５.批量生产准备9.1.2车身开发流程和方法在汽车整个开发过程中，全面采用计算机辅助技术，将造型、设计、计算、试验、直至制模、冲压、焊装、总装等各个环节中的计算机模拟技术联为一体的综合技术，称为数字样机开发技术，具有数字化、集成化、智能化、协同化、虚拟化的特点和趋势。汽车产品开发流程示意图9.2汽车造型设计9.2.1车身开发流程和方法１.仿生设计２.仿物设计３.打破传统观念的创新设计1934年克莱斯勒Airflow设计的“大犀牛”外形酷似大拖鞋的标致新车会飞的风扇动力车9.2.2汽车造型美学法则及色彩设计１.汽车造型美学法则１)对称与均衡２)统一与变化３)比例与尺度

(１)黄金分割比例

(２)均方根比例

(３)整数比例４)稳定与轻巧５)节奏与韵律６)对比与调和７)主从与重点８)过渡与呼应２.色彩设计１)造型与色彩的一致性２)造型与色彩的互动３)色彩的组合４)相似色彩的组合５)对比色彩的组合9.2.3汽车造型表现技法１.平面表现技法１)概念草图２)效果图３)三视图４)胶带图２.三维表现技法１)油泥模型２)数学模型前期设计草图油泥模型9.3汽车车身布置设计9.3.1车身布置设计内容１.车身布置设计的主要内容２.具体的车身布置内容１)发动机及传动系统布置２)轮罩形状和地板布置(１)地板高度线的确定(２)轮罩空间形状设计(３)地板布置３)发动机舱和前围布置(１)发动机舱布置ꎮ(２)前围布置４)车内布置５)后围布置６)行李舱、备胎及油箱等的布置(１)行李舱布置(２)燃油箱、备胎和排气系布置发动机布置形式和驱动方式３.车身布置术语介绍１)Ｈ点２)Ｒ点３)Ｄ点４)Ｋ点６)腿线７)坐垫线9.3.2车身布置设计工具１.人体尺寸和人体模型１)人体尺寸２)物理人体模型３)人体设计样板４)数字人体模型人体设计样板２.眼椭圆１)眼椭圆的定义和由来２)眼椭圆的定位和应用利用眼椭圆进行驾驶人前方下视野设计眼椭圆模型３.头廓包络４.驾驶人手伸及界面头部包络面驾驶人手伸及界面9.3.3车身布置设计方法１.车身内部布置要求２.车身布置设计方法１)Ｈ点布置设计２)后排乘客的Ｈ点布置３)顶盖和前后风窗的布置４)车身宽度方向的布置Ｋ值和车身侧壁倾斜性与上下车方便性的关系发动机罩Ｃ点和后背舱面Ｄ点３.布置方案校核１)驾驶人视野和盲区２)前风窗开口视野校核３)Ａ柱盲区校核４)前风窗刮水器刮扫区域校核５)仪表板布置及视野校核

(１)仪表板高度的确定

(２)仪表板布置和仪表视野校核①仪表板布置②仪表视野校核③仪表罩布置④操纵键和按钮布置⑤后视镜布置汽车仪表板视野汽车后视镜布置9.4汽车车身结构分析9.4.1车身结构强度与刚度分析１.有限元模型２.刚度分析１)弯曲刚度分析２)扭转刚度分析３)白车身结构白车身有限元模型车门部位的４条对角线和门锁部位9.4.2车身结构动力分析１.车身结构模态分析２.车身结构低阶模态灵敏度分析１)扭转工况２)弯曲工况(１)后座椅下横梁、中地板、门槛与前轮罩后板构成了车身基本抗扭承载区。(２)以乘客舱结构件为主的顶盖、前地板、中地板、门槛、转向柱横梁、后座椅下横梁、前轮罩后板、前悬挂固定座、A、B、C、立柱及后风窗立柱构成了车身空间基本抗弯盒。(３)车身基本抗扭承载区结构件及Ａ立柱是车身低阶模态频率修改的最关键结构件。(４)车身结构模态频率灵敏度分析在车身设计中有较宽的应用范围。9.4.3车身闭合件设计及耐久性分析１.车身闭合件设计１)门体２)车门附件

(１)车门铰链及限定器

(２)门锁系统

(３)玻璃升降系统３)车门布置

(１)外部条件的确定

(２)铰链、门锁的布置

(３)门锁的布置

(４)玻璃、窗框结构确定及玻璃升降器布置

(５)车门与门柱的配合设计车门开度限位器(拉带式)车门铰链(合页式)２.车身耐久性分析１)道路谱采集２)多体虚拟迭代３)有限元疲劳分析虚拟迭代原理习题1.简述车身开发流程和方法。2.为什么汽车颜色不仅是汽车的包装和品牌认识的标