1、汽车车身设计复习题汽车车身设计复习题汽车车身对于轿车而言，一般由车身本体(俗称白车身)、车身外装件、内装件及车身电气附件等四部分组成。白车身通常是指已经裝焊好但尚未喷漆的白皮车身，此处主要用来表示车身结构件和覆盖件的焊接总成，此处尚包括前、后板制件与车门，但不包括车身附属设备及装饰件等。*1-3、 解释下列名词术语：（1）车身本体：车身本体（白车身）通常由纵梁、横梁、立柱、加强板等车身结构件和车身覆盖件焊合而成为车身壳体。（2）车身结构件：车身结构件系指支撑覆盖件的构件。（3）车身覆盖件：车身覆盖件系指覆盖在车身结构件上的板与壳件。（4）车身前板制件：车身前钣金件包括散热器框架、前围、前翼子板
2、、挡泥板、发动机罩及各种加强板等。1-4、非承载式车身分为哪几类?非承载式车身的优缺点是什么？非承载式车身主要结构型式归纳为框式、脊梁式和综合式等三大类。框式又可以划分为边梁式和周边式两种优点：1、减震性、舒适性好；2、简化了装配工艺；3、易于改型和改装成其他用途的车辆；4、安全性好。缺点：1、比较笨重，质量大；2、使整车高度增大；3、须具备大型和复杂昂贵的制造设备1-5、承载式车身的主要优缺点是什么？优点：承载式车身具有质量小、高度低、稳定性好、装配容易等优点。缺点：来自传动系和悬架的振动和噪声将直接传给车身，因此会大大恶化乘坐舒适性，为此，必须采用大量的隔声防振材料。其次，承载式车身的抗扭
3、刚性和承载能力相对较弱，承载式车身改型比较困难。2-1、汽车车身设计的特点有哪些？1、汽车车身设计射击面广，远远超出一般机械产品的范围；2、汽车车身设计方法有别于汽车上去他总成；3、车身的结构设计有独特的要求；4、车身设计时除满足车身应有一定的强度、刚度要求外，还应进行防震减噪、碰撞安全性、金属材料缓蚀性及轻量化方面的结构设计；5、由于车身结构主要由复杂的空间曲面组成，需要采取一整套特殊实物（样板和猪模型等）模拟和“移形”（模拟量传递）的办法；*2-2、简述传统车身设计过程的步骤。1、车身总布置草图设计；2、绘制1:5彩色效果图；3、雕塑1:5的油泥模型；4、绘制1:1线形图；5、雕塑1：1油
4、泥模型；6、制作1：1内部模型；7、绘制车身主图版；8、绘制车身零件图；9、制造车身主模型；2-3、传统车身设计方法的主要缺点是什么？1、车身开发及生产准备周期长；2、设计的累积误差大；3、费时费力。工作强度大；4、车身设计开发成本高；5、产品的通用化与系列化程度低。*2-4、简述数字化车身设计的步骤。1、确定车身总布置，将车身总布置图由三维扫描仪直接输入计算机工作站；2、根据已有的总布置尺寸和图形，再借助于Alias等软件构造出三维数学模型，进而绘制出立体效果图。3、对三维数学模型进行修改，从而建立起车身外表面的数学模型。4、用CAS数据加工出1:1的油泥模型。5、根据车身表面的数学模型进行
5、车身结构及内饰、仪表板等内部部件的设计，建立模具加工文件，并利用CAE技术从事车身强度、刚度、碰撞和空气动力学方面的计算和模拟。2-5、何谓虚拟现实技术？何谓逆向工程？虚拟现实技术是一门综合技术，它以计算机技术为主，综合利用计算机三维图形技术、模拟技术、传感技术、人机界面技术、显示技术和伺服技术等，形成一个逼真的三维视觉、听觉及感觉的感观世界。逆向工程也称为反求工程、反向工程等。逆向工程起源于精密测量和质量检验，它是设计下游向设计上游反馈信息的回路。*2-6、试说明车身逆向工程的一般步骤。1)确定产品的主要特征及性能指标，理清设计的整体思路。2)对被测车身、车身零件或模型进行测量，获得被测件的
6、点云数据。3)对测得的数据进行处理。4)曲面模型重构处理。此步是车身逆向工程的关键。5)整体结构设计。6)零件实物模型制作。*3-1、简述车身总布置的原则和内容。原则：1、以人为本的原则；2、协调性原则；3、空间利用最大化原则；4、轻量化及公益性原则；5、标准化原则；6、通用化原则；7、综合性原则；8、“大多数人”原则；9、方便性原则；内容：1、确定车身内外尺寸；2、确定乘坐与操纵空间；3、校核各项性能及法规要求的尺寸数据；4、确定发动机、传动系占用的空间；5、确定车身的悬置型式及位置；6、确定翼子板及挡泥板等零部件的为主与结构；7、考虑备胎、燃料箱、各种油罐、蓄电池等位置；8、确定由于车身附
7、件及其他装置的特殊要求引起的车身布置及结构的变动；*3-2、轿车车身的总布置主要包括哪几个方面？1、轿车车身布置与底盘布置型式的关系2、确定轿车车身的外形尺寸3、动力总成的布置4、地板凸包(传动轴通道)和传动轴的布置5、轮罩外形尺寸的确定和踏板的布置6、车身内部布置7、车门立柱的布置8、视野性9、车身的横截面10、油箱和备胎的布置11、排气系消音器的布置*3-3、驾驶员的视野性取决哪些因素？改善视野性有哪些措施？视野性取决于座椅的布置、高度以及坐垫和靠背的倾角、车窗的尺寸、形状和布置、立柱的结构、发动机罩和翼子板的形状等等。升高座椅和减小坐垫与靠背的倾角、布置驾驶员座椅接近汽车前端、加大车窗、
8、降低窗台、减小风窗玻璃倾角并尽量使之靠近驾驶员的眼睛、减薄立柱厚度并使其下端后移等，都可以在不同程度上改善视野性。3-4、车身外形尺寸的设计原则是什么？车身外形尺寸的设计原则是：在满足性能要求的条件下尽可能缩小外形尺寸，以达到节省资源、降低整车整备质量的目的。3-5、城市大客车和长途大客车在车厢内平面布置上有何不同特点？城市大客车行驶的站距短、乘客流动频繁，所以主要应保证乘客上、下车方便和便于在车内走动。一般多采用单、双排座的布置方案，以增大过道宽度和立席面积。长途大客车由于乘客乘坐时间长，站距也远，客流量较稳定，所以主要应保证座椅的舒适性，而且座椅的布置应尽可能使乘客面朝前方，为了增加载客量
9、，一般可在两排座中间的过道处增设活动座。其特点是仅开一扇门，座椅间距较大（800mm和930mm），靠背高，通道窄。*3-6、大客车车身总布置主要包括哪些方面？1、车身内的平面布置；2、大客车的横截面；3、地板平面高度；4、座椅的布置和尺寸；5、过道高度、宽度和扶手；6、备胎、油箱和蓄电瓶的布置；3-7、试分析长头驾驶室和平头驾驶室的各自优缺点。长头式驾驶室：驾驶室地板布置得较低，座椅布置也较宽敞，在发生撞车事故时，有发动机首当其冲，对驾驶员来说比较安全，但其主要缺点是整车面积利用差。平头式驾驶室：大大缩短整车长度，同时驾驶室内视野开阔，但其缺点是除夏季行车时驾驶室闷热以及发动机维修不方便外，
10、由于发动机罩凸出于地板中部，致使座椅布置较为拥挤。3-8、车身总布置中应考虑哪些性能要求？1、乘坐的舒适性；2、密封性、隔热性、防震性及防噪声性；3、操纵方便性；4、视野性；5、上下车的方便性；6、行驶安全性；7、修理方便性；8、空气动力特性；4-1、何谓人机工程学？它的形成和发展经历哪几个阶段？人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素（研究对象）；研究人和机器及环境的相互作用（研究内容）；研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科（研究目的）。经历阶段：1、对劳动工效的苛刻追求人机学的孕育；2、 二战中尖锐的军械问题人机学的诞生
11、；3、 向民用品等广阔领域延伸人机学的发展和成熟；4、 对工业文明的反思与可持续发展色相是区别色彩种类的名称，不同的色相，其光波的波长亦不同。明度也称饱和度或色度，也就是接近标准色(标准光谱色)的程度。(6)CAS：计算机辅助造型设计就是借助计算机来进行造型。它将计算机超高速的计算性能、准确处理信息的特点与人类的创造思维能力及推理能力科学地结合起来，为汽车造型设计提供一种全新的理想手段。5-4、怎样使汽车造型具有整体感？形象的重复与再现，能使一个整体的各部分互相联系起来。这种重复与再现加以适当变化，则会使造型更为活跃，为了反映明确的主题，就必须突出某一艺术形象，达到分清主次，分清重点与陪衬，获
12、得既多样又统一的艺术效果。*5-5、使汽车具有动感的方法有哪几种?第一种方法是使汽车的外形与自然界运动物体的外形相象。第二种方法是使汽车具有活泼流畅的线条和光顺的车身表面。第三种方法是强调水平划分线和削弱垂直划分线的方法。第四种方法是还可运用不同的色彩或不同的质感对比的方法。*5-6、选择汽车的主色调要考虑哪些问题?1、考虑汽车的用途；2、考虑气候及地理条件；3、考虑城市及道路的美化；4、室内的色彩设计要考虑司乘人员的舒适性；*5-7、试说明创建汽车曲面模型的一般步骤。1)模型规划，即将汽车表面整体的造型分成若干大小不等的曲面。2)根据车身设计任务提出已知数据，在计算机上绘制三个投影面的特征线
13、的线图。3)通过特征线生成车身外表面曲面。4)用数据库中的零件模型建立整车数字模型。5)利用软件将数字模型赋予材质、灯光，并进行渲染输出。6)将软件生成的三维数字模型的数据传到CATIA或UG等软件生成数控加工软件，再传到数控机床加工车身表面软模型(1:1)，并进行人工抛光上色后，提供给领导或客户审批。6-1、试说明设计车体结构的大致步骤。1)确定车体应由哪些主要的和次要的构件组成，确定主要杆件采取怎样的截面型式。2)确定如何构成这样的截面，截面与其他部件的配合关系，密封或外形的要求。3)绘制由一个截面过渡到另一个截面的草图、杆件连接结构草图以及与此同时所形成的外覆盖件草图。4)将车体分成几个
14、分总成，按分总成着手划分壳体(即进行分块)。5)同时进行应力分析计算。6)进行详细的主图板设计，并画出零件图。6-2、车身骨架设计时，除了考虑它的强度与刚度外，还应注意哪些问题？1)不能破坏造型设计，外露骨架要与外形曲线相吻合。2)骨架的里板应考虑内护板的紧固。3)用最佳的截面形状获得最大的截面系数。4)要满足相邻部件的性能要求，如要适应门锁、铰链、限位器等的安装和性能要求等。6-3、汽车覆盖件的分块的原则是什么？1)最大覆盖件零件的展开尺寸不得超过板材的尺寸规格。2)覆盖件分块应根据企业的设备情况与技术水平来确定，分块的零件尽可能少。3)分块时应考虑零件的成形工艺性、装配工艺性以及车身整体组
15、装后的外形美观性。4)零件分块结构要合理，尽可能用双极点焊代替单极点焊或二氧化碳保护焊，以增强焊接牢固性及减少零件的焊接变形。5)零件分块应考虑安装方便性并保证良好的装配精度。6）分块线应尽可能与外部造型线相适应，并避免在圆弧面上分块。7）为拆卸方便，对于车身易损件进行分块时，应单独划出来。6-4、冲裁、压弯车身零件的设计要求有哪些？1、对于车身上的孔，应尽可能采用圆孔、方孔等规则孔；2、孔与孔之间、孔与边之间的距离应恰当；3、若弯曲零件的弯曲角小于90，其弯曲半径r应相应增大；4、车身覆盖件大都需要翻边成形，以便加强零件刚度和用于与其他零件连接；5、在设计既有翻边又有局部鼓包和凸起肋的零件时
16、，应尽可能设计成使凸起方向与翻边压弯方向一致；6-5、车身的焊接装配对车身结构设计的要求是什么？应保证悬挂式焊钳或固定式焊极对连接部位的接近方便6-6、何谓焊点设计？影响接头强度的焊点尺寸有哪些？焊点设计是指在设计的车身产品图样上，规定焊点的直径和焊点之间的距离。影响接头强度的焊点尺寸主要有焊点直径d、焊透率A和压痕深度c等。6-7、为了保证装配质量，减少装焊误差，进行车身制造时应注意什么？1)除尽量采取整体结构、用尽可能少的零件装焊而成外，若孔洞部位为双层结构，则至少要有一层为整体结构；2)要合理地选择车身零件的装焊接头形式，同时在车身设计时尽量不采用封闭式接头；3)设计车身点焊的焊接结构时
17、，应尽量使焊接缝在剪切力下而不是在拉力下工作；4)为了提高车身的外观平整度，防止焊接热应力使表面产生局部变形而影响外观质量，车身零件的形状设计应合理；6-8、车身腐蚀的形式有哪几种？结构设计时的防腐蚀措施有哪些？车身腐蚀的形式大致有孔洞腐蚀、间隙腐蚀、端部腐蚀、积存腐蚀和机能腐蚀等多种。措施：1、使车身结构避免水、污泥的积存，在闭口截面和凹洼处设置排水孔；2、去掉顶盖周围的流水槽，防止顶盖端部腐蚀，采用不使雨水浸入车体内部的结构；3、为了避免底板和板件搭接处的腐蚀，应减少积存泥水之处，尽量减少凹凸表面；4、对车身骨架进行防腐处理；5、对于闭口截面的车身构件采用完全密封，以防止水蒸气和灰尘进入腔
18、内；或送入干燥空气；6、对于两层板料之间既不密封又不通风的部位或者焊点贴合部位和铆接处等，可使用密封胶防锈；6-9、如何进行车身减振设计？1、车身结构设计应尽量避免发动机、底盘的振动频率以及激励力频率与车身的整体固有频率一致，防止整体共振，将车身各主要部分的固有频率错开，以避免车身局部共振，通过提高车身支撑受力点附近的刚性，使振动减小。2、车身隔振减少外部振动输入1）采用隔振措施，改善系统的传递特性2）在车架与发动机之间选择恰当的悬置结构3）合理地选择发动机悬置元件的特性，减少振源的振动而降低车身振动4）合理选择车身(驾驶室)悬置点位置，尽量减少悬置点数目6-10、为了控制车身噪声，设计车身结
19、构时应注意哪些问题？1）尽量避免发动机、底盘的共振频率以及激励力频率与车身整体的固有频率一致；2)避免车身局部共振；3)提高车身支撑受力点附近的刚性，使振动减小以降低噪声。4)把车身的板壳结构件作为重点控制对象以抑制振动与噪声；5)可采用弹性阻尼支承安装固定车身，并对发动机进行合理的隔振；6)改进车身外形设计，采用流线形车身并尽量减少凸出部件；7）在地板上采取一系列的隔声、隔热和防振措施；6-11、 为了确保达到碰撞安全法规所规定的人员伤害评价指标的要求，在车身设计时必须坚持什么？在车身设计时必须坚持两点：一是车身结构必须具有缓冲变形功能，以吸收碰撞能量，降低碰撞加速度和撞击力；二是应为车内乘
20、员提供生存空间，即车身整体的刚度分布应合理且能够控制，以保证乘坐室撞击时的完整性。6-12、 汽车车身碰撞的缓冲设计和吸能措施有哪些？1、采用吸能保险杠系统；2、汽车头部采用“软”设计结构，并采用碰撞时能使发动机向下移动而不会侵入乘员室的结构设计；3、 采用合适厚度和横截面的薄壁金属制造吸能区构件；4、 在吸能区对薄壁构件采用“预变形技术”；5、 在设计碰撞吸能用的薄壁构件和实施焊接工艺时，应采用合理的焊接形式、焊点疏密度以及焊接强度；6、 在车身结构设计时，在保险杠与车架之间加上与车架材料相同的波纹管代替原保险杠架；7、 为了提高汽车车身的抗侧撞能力，采用B柱加横梁和门纵梁结构的车门；6-1
21、3、 汽车乘员保护系统设计的要点有哪些？1、采用带有缓冲装置的安全转向机构；2、采用座椅安全带、安全气囊等来防止乘员二次碰撞；3、设计具有足够强度与刚度的座椅；4、设计性能良好的座椅头枕来保护乘员头部、颈部免受伤害或减轻伤害；5、对仪表板进行安全性设计，使其具有吸收冲击能量的特性；6、车身的车顶应有抗撞压的能力；6-14、 车身轻量化的途径有哪些？1、整车造型与总布置的优化可使车身有较高的轻量化效果；2、合理的车身外形是轻量化中的重要因素；3、缩小整车尺寸而使车身轻量化；4、车身板件合理分块，尽可能设计成大型冲压件；5、选择合适的轻质材料制造车身达到轻量化；6、采用先进的设计方法；7-1、车身
22、板壳零件设计的共性问题是什么？提高板壳零件刚度的办法有哪些？共性问题：1、要保证板壳零件有足够的刚度；2、车身结构的合理分块；3、车身的防腐蚀设计；4、车身构件的连接设计；办法：1、利用材料的冷作硬化来提高刚度；2、利用局部加强肋来提高刚度；3、利用拆边来提高刚度；7-2、车身构件的连接方式常见的有哪几种？铆接强度与哪些因素有关？车身构件的连接方式最常见的有铆接、焊接和粘接等。铆接强度与铆钉直径d、板厚t、最外一行铆钉到板边缘的距离S、铆钉行数n、铆钉距L、铆钉行距m及铆钉材料等有关。7-3、提高地板刚度的措施有哪些？（1）为了加强地板的刚度，应在整个地板结构中遍布梯形截面加强肋，肋的高度在8
23、10mm；（2）固定座椅、安全带、变速杆和翻转驾驶室翻转力作用点等处都要局部加强；（3）地板四周与其他总成之间应尽量采用翻边结构；（4）为了提高车身地板的强度和刚度，必要时可以适当加厚板料。7-4、何谓驾驶室前壁结构设计？驾驶室前壁设计的要求是什么？驾驶室的前壁由前风窗及前围共同构成，所以将前风窗及前围的结构设计称为驾驶室前壁结构设计。要求：1、满足汽车视野性的要求；2、提高汽车的进风与冷却效果；3、减小进气阻力；4、符合相关汽车标准；7-5、前风窗玻璃设计的内容有哪些？1、前风窗玻璃曲面的选择；2、前风窗玻璃材料的选择；3、前风窗玻璃作图；4、空间曲梁作图；5、前风窗窗框的设计；7-6、何谓
24、空间曲梁？空间曲梁的作图内容是什么？空间曲梁可定义为在三维方向弯曲的梁，在其上能够代表它们特性的某一曲线(或中心线)不在一个平面内，这样的梁称为空间曲梁。空间曲梁作图的内容是：根据已知空间曲梁的某些因素，按照需要部分地或全部地求出曲梁其他因素。7-7、前围结构可分为哪两种类型？各适用于什么车型？前围结构可分为内板式与外板式两种类型。内板式前围 多用于轿车、长头货车的前围。外板式前围 多用于平头货车及大客车的前围。7-8、在车身骨架杆件结构设计时，应注意哪些问题？1)使用加强板时，加强板两端的形状应逐渐变化。另外，应合理设计加强板的厚度和大小；2)对于安装各种导线、导轨和机构等的孔洞，应尽可能将
25、孔位开在应力较小的部位；3)设计纵横杆件相交的接头时，应尽可能做到各杆件截面弯曲中心(或形心)的轨迹相交于一点；4）认真设计纵、横梁交接处接头的形状和连接方式；5)接头处的铆钉数量和布置、焊缝长短和布置应尽量合理；7-9、车门由哪几部分组成、车门设计应满足那些要求？车门是由车门骨架、车门护面、车门窗、车门玻璃升降器、车门锁及手柄、车门铰链、车门密封条等部分组成的。要求：1)为便于乘员上、下车方便，应保证车门的必要开度。2)在撞车及翻车事故中，要求车门不应自动打开；但需要打开时，又必须能够打开。3)要求车门及门框、门铰链等有足够的刚度。4)有良好的密封性。5)应尽量加大车门窗的尺寸或采取其他措施
26、，以改善侧视野。6)要求开关车门轻便、玻璃升降方便。7)车门的外形设计应与整车协调。8)零部件易于冲压并便于安装，同时要求拆装、修理方便。7-10、对车门锁的要求是什么？车门锁有哪几种类型？要求：1）工作绝对可靠，开关轻便。2)设有锁止机构。3)能够防止钥匙放在车内关上门后使驾驶员无法打开车门。4)应有足够的强度，不因汽车碰撞、翻车、颠簸而使门锁失灵。类型：舌式锁、转子锁和凸轮锁7-11、玻璃升降器由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？玻璃升降器一般由制动机构、传动机构、平衡元件三部分组成。制动机构：当玻璃停止在任何位置上而不摇手柄时，玻璃不会由于汽车颠簸而上下滑动；在锁上车门时，能防止外人强使玻璃下降而进入汽车。平衡原件：平衡玻璃的重量。传动机构：用来传递手柄力，使玻璃升或降。7-12、驾驶室（车身）悬置设计应注意哪些问题？1)应使悬置结构垂直方向较软,而在纵向和横向应较硬。2)采用四点悬置时，应注意调整各点高度，使四点同时接触，但应使前两点的刚度相同而后两点的刚度一样。3)应选择强度高、耐久性好和防振性能好的橡胶材料。4)车身悬置点的板料必须是双层的。5)驾驶室的前悬置点与底架的侧梁和前支柱、后悬置点与底架的后横梁等连接应牢固，并有足够的强度和刚度，以便传递载荷。6)对于可翻转驾驶室前固定点的两个铰链位置，必须与操纵机构协调。
