汽车车身设计（上）

普通高等教育“十一五”国家级规划教材汽车车身设计第一章 车身产品开发流程和设计方法提纲第一节 概述一、现代产品开发流程二、现代车身设计技术三、我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法一、现代车身产品开发流程二、现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发一、基于知识工程二、虚拟产品开发 现代产品设计过程特点 并行的、协同的、面向全生命周期的设计模式 战略类产品开发项目流程 产品管理 概念开发 批量开发 批量准备l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发 计算机辅助造型技术 虚拟现实技术 空气动力学模拟 人机工程技术 数字样机技术 CAE数据驱动和验证技术 模块化设计技术l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发 计算机辅助造型技术 将造型胶带图由三维扫描仪直接输入计算机，经过逆向建模和CAS造型，得到三维可加工的数学模型 优点： 省略比例模型的制作环节，缩短造型周期 提高了数据精度 内外表面三维数据，为后序工程和工艺分析提供共享的数学模型l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发 虚拟现实技术 是厂商展示实力、辅助造型设计的一种手段，为方案评审提供了准确的依据 能充分发挥人的创造性，使设计中渗入更多实用性、艺术性因素l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发 空气动力学模拟 空气动力学原理在车身造型设计中的应用已经成为造型构思的重要依据 轿车：减少空气阻力和空气升力，提高整车的经济性和操纵稳定性 商用车：改进驾驶室的流线型设计，降低车辆的风阻和油耗，改善经济性l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发 人机工程技术 改善驾驶员和乘员在驾驶和乘坐状态下的舒适性、视野性、手伸及性、操纵方便性等l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发 数字样机技术 目前世界汽车行业产品开发的主流技术 在车身开发中的应用：1. 白车身焊接过程模拟2. 车门玻璃装配模拟3. 运动干涉分析l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发 CAE数据驱动和验证技术 白车身和部件的静态、动态、安全、疲劳分析 空间和管路的CFD分析 钣金件的冲压成形可行性分析 塑料件注塑过程的模拟分析和优化设计等l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发 模块化设计技术 在系列化和平台设计的背景下提出 模块化程度和趋势日益明显 零部件供应商自主开发能力提高 总成开发的技术革新 产品开发的职责向供应商转移 目前：车门、仪表板、顶后侧内饰、白车身 未来：白车身模块和座舱模块l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发 略l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发 各个阶段的进程都设有一个审查、验收的关键里程碑 在每个里程碑对新车型的所有指标都必须经过严格考核l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发（一）车身产品开发阶段（一）车身产品开发阶段 1产品策划 目的：规划和定义车身产品开发的指导原则、开发内容、关键技术、性能指标、实施路线、风险分析等 形成后续开发活动的指导性文件，作为造型、设计、试制、试验阶段的输入条件 重要的工作内容重要的工作内容 APQP QFD SWOT分析等l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发（一）车身产品开发阶段（一）车身产品开发阶段 2概念设计 确定方案和参数 内容：车身布置、车身造型、结构可行性研究l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发（一）车身产品开发阶段（一）车身产品开发阶段 3技术设计 造型评审通过并冻结后，进行的结构方面的详细设计工作 内容：三维结构设计、二维工作图设计l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发（一）车身产品开发阶段（一）车身产品开发阶段 4 产品试制 是产品开发过程中相当重要的验证环节 三个阶段：设计试制、实验试制和生产前阶段试制l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发（一）车身产品开发阶段（一）车身产品开发阶段 5产品试验 是产品验证的重要环节l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发分类按试验对象 整车试验 白车身试验 系统试验 零部件试验按试验对象的制造状态 A样车（件）试验 B样车（件）试验 C样车（件）试验按验证目的 性能试验 可靠性试验（一）车身产品开发阶段（一）车身产品开发阶段 6生产准备 产品试制和试验后的设计冻结，意味着产品生产准备全面启动 内容：制造确认、批量生产确认l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发（二）车身产品开发内容（二）车身产品开发内容1车身造型2车身结构可研3三维结构设计4二维图设计5CAE计算及验证6车身试制7车身试验8工艺支持l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发（一）性能设计（一）性能设计（二）精益设计（二）精益设计（三）并行工程（三）并行工程l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发（一）性能设计（一）性能设计现代设计是以CAE技术为支撑的性能设计。从概念设计开始，贯穿整个产品技术设计阶段，直到后序的产品试验验证，都以目标性能为指导三大要素三大要素 前期对标 设计中CAE分析验证 产品验证环节捆绑于各个阶段，实行闭环控制l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发（一）性能设计（一）性能设计主要控制阶段和过程l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发（二）精益设计（二）精益设计 常应用于制造活动，致力于通过规定产品在工厂内部的流动方式，消除瓶颈和采取节约的措施，不断提高制造效率 精益原则理论逐渐扩展到设计、市场和新产品引入等新兴领域l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发（三）并行工程（三）并行工程 组织跨部门多学科的开发小组，协同工作 对设计工艺制造等上下游各方面进行同时考虑和并行交叉设计 优点：开发时间大大缩短，质量和成本得到改善 设计阶段的并行工程： 开发流程的并行 设计方案的并行 项目团队的协同工作l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发1. KBE的基本概念KBE是一种工程设计方法学，它通过对设计方案、设计过程进行知识的捕捉和构造，并对设计方法和设计过程进行定义，根据功能要求、部件信息和处理过程的描述，快速生成新的设计方案，从而高效地指导设计l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发2. KBE的应用价值 提高设计的自动化程度，降低设计迭代次数，缩短设计周期 使CAD设计融入领域专家的知识与经验，提高设计品质 设计早期就能检查设计方案对于制造性、工艺性、成本等要求的可行性，便于并行工程的实现，降低设计成本l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发3. KBE的总体结构l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发1. VPD基本概念也称虚拟设计制造，是产品设计制造的真实过程在虚拟环境中的映射l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发2. VPD关键技术 全息产品的建模理论与方法。 基于知识的设计 设计过程的规划、集成与优化 虚拟环境中的人机工程学 虚拟环境与设计过程互连 产生虚拟环境的工具集l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发3. VPD发展趋势 数字化 集成化 智能化 协同化 虚拟化l第一节 概述一现代产品开发流程二现代车身设计技术三我国汽车工业的车身设计水平l第二节 现代车身产品开发流程和方法一现代车身产品开发流程二现代车身设计方法l第三节 基于知识的虚拟产品开发一基于知识工程二虚拟产品开发第二章 基于人机工程学的车身布置设计提纲第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核车身布置设计 是对车身内外形、发动机舱、行李箱、前后围、地板、车窗、内饰总成和部件、备胎、燃料箱和排气系统等，在满足整车布置和造型要求下进行尺寸控制和布局的过程第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图明确产品开发目标 面向的用户群 级别和豪华程度 销售地 车型风格等第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图对标确定整车总布置的基本概念和约束产品的总体定位整车整备质量，轴荷分配基本尺寸整车基本构造驱动方式和发动机布置形式结构强度、刚度和整车的性能要求等第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图整车总布置的基本概念和约束实例第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图轿车级别 主要以发动机排量为依据，同时考虑轴距和车身装备的豪华程度第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（一）发动机布置形式和驱动方式决定车辆基本尺寸、设计、结构、性能1. 发动机前置后轮驱动（FR，传统式） 利于车室内部和行李箱布置 轴荷分配好，动力性和操纵稳定性好 存在贯穿车辆前后的传动轴，地板中部出现凸包第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（一）发动机布置形式和驱动方式2. 发动机前置前轮驱动（FF） 具有良好的转向操纵稳定性 无贯穿前后的传动轴，利于改善室内居住性、座椅和地板布置 前轮可获得足够的驱动力，整车长度缩短，利于轻量化第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（一）发动机布置形式和驱动方式3. 发动机后置后轮驱动（RR） 前悬短，后悬长，后轴负荷大，操纵稳定性差 后置发动机影响后排乘客舒适性第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（二）轮罩形状和地板布置1离地间隙要求及地板高度线的确定 控制通过性指标第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（二）轮罩形状和地板布置2轮罩空间形状设计 确定前、后轮罩的空间大小及形状车轮跳动的极限位置与悬架的结构形式、参数、以及橡胶缓冲限位块的允许压缩量有关第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（二）轮罩形状和地板布置2轮罩空间形状设计 车轮间隙第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（二）轮罩形状和地板布置 轮罩凸包的处理-微型轿车 将圆柱形轮罩做成圆滑的外形，可使后座加宽或加大前座搁脚空间 轮罩中部内凹，便于布置离合器踏板或安放座垫的最宽部分第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（二）轮罩形状和地板布置3地板布置考虑因素：前后轮罩位置和形状、离地间隙要求、发动机和传动系布置形式、地板和门槛下沿线高度传动轴呈U形布置FR布置形式第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（二）轮罩形状和地板布置3地板布置绘制地板总成的横截面第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（三）发动机舱和前围布置1发动机舱布置 考虑因素：发动机、变速器、排气系统、散热器、蓄电池等的尺寸和布置 确定发动机罩高度和倾角，确定发动机罩的轮廓形状 为便于装配，发动机最宽处应能通过发动机舱的最窄部位第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（三）发动机舱和前围布置2前围布置 下部常采用倾斜面与地板连接，倾斜面一般与前轮罩面相切，以利于前排乘员的搁脚姿势和布置加速踏板 前围布置完毕，可根据前围和地板位置初步确定加速踏板位置第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（四）车室内部布置（将在后面章节讲述，此处略）第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（五）后围布置 三厢式轿车 后围上部应保证后窗玻璃下沿的安装位置 为使行李箱增大，一般后围的布置与后排座椅靠背的背面平齐，下部与地板连接 两厢式轿车 最后排座椅通常都具有向前翻转折叠的功能，形成很大的载物空间第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置1行李箱布置 考虑因素：整车造型、空气动力学要求和后窗下沿高度、李箱容积 行李箱的有效容积 中级轿车0.40.7m3 高级轿车0.70.9m3第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置1行李箱布置 后排座位用可翻式座椅，增加行李箱容积第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置2燃料箱、备胎和排气系布置 燃料箱布置考虑因素：确保必要的燃料箱容积和燃料箱最小离地间隙、加油口位置、油道布置 燃料箱不应布置在发动机舱内 燃料箱和备胎往往同时布置在行李箱内第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置2燃料箱、备胎和排气系布置 排气系布置考虑因素 振动噪声 地板和消声器间隙 降温、隔热隔音第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（一）车身布置术语1A、B类车 美国汽车工程师学会标准根据乘坐空间尺寸的差异将汽车分为A、B两大类 A类车：主要指乘用车，包括轿车、旅行车、MPV和轻型货车等 B类车：主要是商用车，包括重型货车和大客车第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（一）车身布置术语2H点装置及其相关定义 用途：建立车内布置关键参考点和尺寸，主要是H点 包括两种 H点测量装置（HPM）：用于对尺寸进行审核和测量对比 H点设计工具（HPD）：用于乘员布置设计 在HPM和HPD上定义了与设计和人机关系相关的点和参考线第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（一）车身布置术语2H点装置及其相关定义（1）H点：是H点装置上躯干与大腿的铰接点1）设计H点2）乘坐参考点（Seating Reference Point，SgRP）车辆设计过程初期定义的重要参考点只有唯一一点定义为SgRP 驾驶员SgRP很重要3）实际H点（2）D点（3）K点（4）躯干线（5）腿线包括大腿线和小腿线（6）座垫线第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（一）车身布置术语2H点装置及其相关定义（7）AHP（Accelerator Heel Point）（8）BOF（Ball Of Foot）（9）裸足底线（10）地板参考点（Floor Reference Point，FRP）（11）踏板参考点（Pedal Reference Point，PRP）第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（一）车身布置术语3百分位 百分位是人体测量学中的一个术语，用以表示人体某项尺寸数据的等级 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4适应度 满足使用要求的人数占总人数的百分比称为适应度第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（一）车身布置术语5硬点和硬点尺寸 硬点：是对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点 硬点尺寸：指连接硬点之间、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第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图（二）常见硬点尺寸定义 在SAE J1100中列出了硬点、尺寸代号、定义和测量方法第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图考虑因素通常画出侧视、俯视和前后视图，各视图上只需将要表达的部分画出长度和高度方向布置主要借助侧视图表现，宽度方向结构形状和间隙尺寸借助前后视图体现侧视图按车辆自右向左行驶方向绘制前后视图中，通常左半部为前视图，右半部为后视图 按一定间隔绘出坐标线 标题栏 注明所参照的标准，以及最后一次更新的日期等第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图 人体模型是汽车设计必备的一种测量和模拟分析工具 布置用人体模型 测量用人体模型 动力学分析人体模型 碰撞人体模型等 这里着重介绍布置和测量用人体模型第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（一）人体尺寸 决定人体占据的几何空间和活动范围，是内部布置的主要依据 群体数据统计特征 均值 标准差 百分位数第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）物理人体模型 车身布置使用的物理人体模型主要是H点装置 H点装置 H点测量装置HPM H点设计工具HPD第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面1H点测量装置 HPM-II型H点测量装置由鞋、小腿部、大腿部、座垫盘和躯干部组成。还包括鞋固定装置和头部空间测量装置两个附件第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面2人体设计样板 用途 辅助制图、乘员乘坐空间布置和测量、校核空间尺寸 HPM和HPD还用来建立乘员布置的关键点和尺寸第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面2人体设计样板例：用例：用HPD来设计驾驶员乘坐位置来设计驾驶员乘坐位置1）确定关键参数的目标值2）定位鞋3）定位SgRP，并确定设计H点调节轨迹曲线4）定位HPD定位HPD后，其上的参考元素和硬点尺寸就确定了。在此基础上进行其它方面的布置、设计和校核第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（三）数字人体模型 用途：描述人体形态和力学特征，研究、分析、设计、评价人机系统 RAMSIS汽车设计领域 人体数据，年限参考和预测功能 姿势求解和控制 视景 外观逼真第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（三）数字人体模型 基本原理 骨骼模型-描述人体各肢体间运动学关系 外部模型-形象的外表第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（三）数字人体模型 应用 乘员布置设计 驾驶员视野分析 操纵件伸及性分析 舒适姿势预测及评价 布置空间分析 进出方便性分析 发动机罩和行李箱盖的开启方便性检查等第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（一）眼椭圆的定义 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第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）眼椭圆尺寸的计算和定位1眼椭圆尺寸的计算（1）长轴长度Lx 驾驶员眼睛位置沿Ax方向分布与驾驶员身高呈现0.473的关系 单一性别驾驶员群体身高为正态分布，其眼睛位置沿Ax方向各自呈正态分布第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）眼椭圆尺寸的计算和定位1眼椭圆尺寸的计算（1）长轴长度Lx第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）眼椭圆尺寸的计算和定位1眼椭圆尺寸的计算（1）长轴长度Lx第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）眼椭圆尺寸的计算和定位1眼椭圆尺寸的计算（2）短轴和竖轴长度 驾驶员群体眼睛位置在汽车坐标系三个方向上均呈正态分布 根据眼睛位置一维正态分布变量的标准差和眼椭圆百分位值 来计算Ly和Lz第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）眼椭圆尺寸的计算和定位1眼椭圆尺寸的计算（3）适合美国人的A类车、可调节座椅眼椭圆尺寸第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）眼椭圆尺寸的计算和定位2眼椭圆的定位 确定椭圆中心位置和倾角 影响参数：第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）眼椭圆尺寸的计算和定位2眼椭圆的定位（1）椭圆倾角（2）椭圆中心（3）适合美国人的A类车可调节座椅眼椭圆定位公式第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（三）眼椭圆的理论解释1眼椭圆的数学含义 2眼椭圆的视切比第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（四）眼椭圆的应用 眼椭圆是汽车视野设计的基础，但只有与视线一起使用方有意义 实例：驾驶员前方下视野设计第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（四）眼椭圆的应用 内外视镜布置 驾驶员前方视野的设计和校核 车身A、B、C柱盲区的计算 仪表板上可视区的确定 刮水器布置和刮扫区域校核 遮阳带位置的确定等第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（五）眼点 经过研究，SAE得出了方便某些场合使用的视原点，借助它们可方便地得到眼点第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（五）眼点1E点 E点（眼点）代表眼睛位置 眼点有两个，分别代表左右眼睛的位置2P点 是驾驶员头部水平转动的中心点第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面 （五）眼点 P点的定位 SAE中只定义了A类车的P点，B类车没有P点的相关定义 P点定位第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（五）眼点 P点的应用 P1和P2：计算驾驶员左、右侧A柱双目视野障碍角 P3和P4：计算驾驶员左、右侧后视镜的间接视野第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面 （一）概述 头廓包络指不同身材的乘员以正常姿势坐在适意的位置时，其头廓的包络；用于在设计中确定乘员所需的头部空间第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面 （一）概述 头廓包络生成原理 SAE制定了平均头廓线，来描述侧视和后视方向头廓的平均尺寸第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面 （一）概述 头廓包络生成原理 将平均头廓线样板上的眼点沿着眼椭圆轮廓上半部分运动，平均头廓线随之平动，描绘出的各个位置平均头廓线的包络就是头廓包络线第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）头廓包络面的尺寸和定位1头廓包络面的尺寸 头廓包络面的尺寸包括长轴、短轴和竖轴的长度第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）头廓包络面的尺寸和定位2头廓包络面的定位1）头廓包络面倾角 A类车、行程可调节座椅：只在侧视图有向前下方12的倾角 固定座椅，在各个视图方向倾角均为零第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）头廓包络面的尺寸和定位2头廓包络面的定位2）头廓包络面中心位置 定位基准第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）头廓包络面的尺寸和定位2头廓包络面的定位2）头廓包络面中心位置 TL23大于零时第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）头廓包络面的尺寸和定位2头廓包络面的定位2）头廓包络面中心位置 固定座椅（TL23为零），头廓包络面中心相对于SgRP的位置第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（一）相关概念1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 根据安全带形式，有对应于三点式安全带和两点式安全带两种类型的手伸及界面第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（一）相关概念2通用布置因子 是反映乘坐环境布置的代数式3HR参考面 用于定位驾驶员手伸及界面的平面 到AHP的距离根据下式计算第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）手伸及界面的描述 测量数据根据G因子和男女比例分类，对于三点式安全带和两点式安全带各列成21张数据表格，用来构造手伸及界面 G因子：G-1.25、-1.24G-0.75、-0.74G-0.25、-0.24G0.24、0.25G0.74、0.75G1.24和G1.25七档 驾驶员男女性别比例：50 : 50、75 : 25和90 : 10第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（二）手伸及界面的描述 手伸及界面数据表格示例第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面（三）驾驶员手伸及界面的定位 1）定位HR参考面 2）根据表格中的数据构造出手伸及界面第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面考虑因素1. 乘员坐姿和座椅布置符合目标乘员群体舒适乘坐要求2. 保证车内必须的空间3. 操纵装置的布置位置和作用力4. 驾驶员视觉信息系统5. 具有被动安全措施第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（一）H点布置设计 乘员座椅布置通过确定不同百分位乘员设计H点位置来实现 驾驶员座椅：确定设计H点的位置和行程，以及设计H点调节方式和调节轨迹 硬点尺寸H30是与座椅高度密切相关的重要尺寸。统计分析表明，不同类型的汽车，H30的取值不同第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（一）H点布置设计2驾驶员设计H点布置三个正常设计H点位置：最前、最后和平均位置以95th百分位男子设计H点作为正常驾驶时最后H点以5th百分位女子设计H点作为正常驾驶时最前H点第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（一）H点布置设计3后排乘员H点布置 将选定的人体模板根据地板线和前排座椅定位 例: 第二排乘客H点布置 将前排座椅定于最后最低位置，选定人体模板 根据乘坐时的D点高度画出D点高度线 保持合适的踝关节角，人体模板脚沿地板线前移，D点始终位于D点线上的同时躯干前移至脚或小腿与前排座椅接触。此时的H点作为SgRP第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（二）顶盖和前后风窗布置 前后座SgRP点确定后，将头廓包络面定位 根据有效头部空间尺寸，考虑头部间隙确定顶盖高度第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（二）顶盖和前后风窗布置 确定发动机罩C点位置 确定后背舱D点位置 发动机罩C点决定了车头长度，后背舱D点决定了车尾长度，二者间长度决定了乘员车室的大小 需兼顾驾驶员视野、造型和空气动力学等要求第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（三）车身宽度方向布置 保证乘员头部和侧窗、肩部和车门、肘部和车门之间的间隙 车身外表面各点与顶盖厚度、玻璃下降的轨迹、门锁和玻璃升降的尺寸、车门厚度等因素有关第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（三）车身宽度方向布置 确定车身侧壁倾斜度时，应考虑上下车方便性第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（一）人眼视觉和驾驶员视野1人眼的视觉特性 视野 单眼视区 双眼视区 左右单眼总视区第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（一）人眼视觉和驾驶员视野1人眼的视觉特性眼睛或头部的转动 自然转动 勉强转动第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（一）人眼视觉和驾驶员视野2驾驶员视野和盲区 驾驶员视野驾驶员直接视野驾驶员间接视野 盲区单眼盲区双眼盲区第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（一）人眼视觉和驾驶员视野3视野校核中眼点的选取方法 视野校核必须选定合适的眼点，而眼点的选定又要以眼椭圆为根据 眼点的选取原则第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核 3视野校核中眼点的选取方法 例：计算驾驶员右侧后方视野时眼点的选取第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（二）前方视野校核1前风窗开口视野校核 前风窗开口上沿：观察车头前方交通灯等 前风窗开口下沿：地面盲区长度第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（二）前方视野校核2A立柱盲区校核 用双目障碍角表示，其大小与A立柱本身结构尺寸和驾驶员眼睛到A立柱的距离有关 GB11562规定，每根A立柱的双目障碍角不超过6第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（二）前方视野校核2A立柱盲区校核 实例：SAE J1050推荐方法（以左侧A立柱为例）第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（二）前方视野校核3前风窗刮扫器刮扫区域校核 理论刮扫区：重点要刮刷的部位 SAE J903c规定的理论刮扫区第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（二）前方视野校核3前风窗刮扫器刮扫区域校核 实际刮扫区和刮净率 实际刮扫区取决于刮扫器的空间运动特性、前风窗玻璃空间形状为曲面等因素 为评定刮扫器刮扫的有效性，需要计算刮净率 不同理论刮扫区的清晰度要求不同第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（三）仪表板布置及视野校核1仪表板高度的确定 仪表板高度受高个驾驶员腿部空间要求制约，还受矮小驾驶员前方下视野要求制约，设计时要综合考虑第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（三）仪表板布置及视野校核2仪表盘布置和仪表视野校核（1）仪表盘布置 仪表视野要求 视距 仪表盘平面倾角 仪表盘宽度方向布置第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（三）仪表板布置及视野校核2仪表盘布置和仪表视野校核（2）仪表视野校核 转向盘在仪表板上形成的盲区第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（三）仪表板布置及视野校核3仪表罩布置 深度满足遮光要求 设计时应进行眩目检查 仪表罩不能影响前方下视野 仪表罩最前端与转向盘要保持一定的距离第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（三）仪表板布置及视野校核4操纵件和按钮布置 仪表板断面形状和位置应考虑驾驶员的手伸及能力 利用驾驶员手伸及界面检验操纵件布置第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（四）后视镜布置及其视野校核1后视镜布置 考虑人眼的视觉特性 驾驶员侧 副驾驶员侧 GB15084规定 M和N类汽车必须左、右两侧各装一个外后视镜。M1和Nl类汽车上必须安装一个内后视镜 单侧外伸量第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（四）后视镜布置及其视野校核2后视野校核（1）后视野的法规要求（GB15084为例） 汽车状态：整车整备质量状态，前排具有一名乘客 内后视镜视野要求第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（四）后视镜布置及其视野校核2后视野校核（1）后视野的法规要求（GB15084为例） 驾驶员侧外后视镜 质量小于2000kg的M1和N1类汽车副驾驶侧外后视镜第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（四）后视镜布置及其视野校核2后视野校核（2）后视野计算原理 基本布置参数 SgRP，TL23和A40 后视镜镜面中心位置、类型、尺寸、曲率半径 地平面位置等第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（四）后视镜布置及其视野校核2后视野校核（2）后视野计算原理 后视野的求取1. 建立镜面周边的空间描述2. 计算头部水平转动点（P3、P4），计算左右眼点位置3. 计算头部转动角，并根据头部转动角来计算眼点位置第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（四）后视镜布置及其视野校核2后视野校核（2）后视野计算原理 后视野的求取4. 根据镜面成像规律计算镜面周边点射线的反射线5. 计算射线与地面的交点（交线），并进而计算出视距6. 计算水平和垂直视角第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核（四）后视镜布置及其视野校核2后视野校核（3）后视野校核 基本步骤1. 根据布置参数按照前述方法计算后视野区域2. 判断当前后视野区域是否与法规区域对齐 在水平方向 在垂直方向3. 转动镜面，以调整后视野方向4. 计算对齐后的视野参数（后视角和视距），并将它们与法规要求对比第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核普通高等教育“十一五”国家级规划教材汽车车身设计第四章 车身结构刚度和动力学性能设计提纲第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度第二节 车身结构的动力学性能设计一、车身振动特性二、车身结构动力学性能设计第三节 结构设计过程与性能实现一、结构方案设计阶段二、结构研究阶段三、结构完善阶段四、白车身结构设计完成的总结 车身在外界激励作用下将产生变形，引起系统的振动 当外界激振频率与系统固有频率接近，或成倍数关系时，将发生共振 使乘员感到不舒适 带来噪声 部件疲劳损坏 破坏车身表面的防护层和车身的密封性 汽车设计目标高刚度、轻重量 利于悬架的支持，使车辆系统正常工作 利于改进振动特性 节能 提高汽车动力性、经济性、操纵稳定性 高刚度、轻重量的关键：结构动力学设计 与结构动力学相关的车身结构基础性能 车身静刚度 车身动刚度 车身刚度最终影响汽车的目标性能 NVH（Noise、Vibration、Harshness）特性 碰撞安全性 车身结构耐久性车身结构刚度和动力学性能设计过程：1）选定竞争车型，进行对标分析2）对新设计提出具体目标要求3）实施车身拓扑构造技术，选择结构方案4）建立车身CAE模型5）结构优化6）试验验证7）完善化8）结论产品设计的全面评估 车身刚度 整体刚度：整体刚度：决定于部件布置和车身结构设计 局部刚度：局部刚度： 主要是安装部位、连接部位、大面积板壳件刚度 决定于局部车身结构断面形状和采用加强结构等 车身刚度设计是满足车身结构动力学要求的基础，一般采用如下方法1.刚度测试和分析2.车身整体刚度设计3.车身局部刚度第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度车身的刚度在整车刚度中占有很大成份整车刚度和部件刚度的贡献的测量：1）整车弯曲刚度2）整车扭转刚度3）每个部件的贡献第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度 对标分析，确定车身的初步目标刚度指标 弯曲刚度和扭转刚度 模态频率要求第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度 例： 前风窗对整车扭转刚度贡献达15%，对整车弯曲刚度贡献为6%，加强A柱横截面和顶盖前横梁截面，以及加强A柱上、下接头的刚度很有意义 地板的中间通道构件在实例中对整车弯曲刚度贡献8%，对扭转刚度贡献7%。增加通道横向构件能使通道更好地起到承载结构件的作用第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度车身刚度测量装置a)测量弯曲刚度（左、右同向加载Fb）b)测量扭转刚度（左、右反向加载Fd）第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度 车身整体刚度 指车身的弯曲刚度和扭转刚度 良好的整体刚度 防止结构在载荷作用下产生大的变形 利于汽车操纵性第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度车身整体刚度设计方法（一）构造车身基本结构并建立概念设计模型（二）车身刚度优化第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度（一）构造车身基本结构并建立概念设计模型 车身基本结构 指主要用以传递载荷的车身结构 概念设计模型 参考竞争车型结构 考虑采用材料、工艺等先进技术 兼顾车辆总体布置和造型的要求 有限元概念分析模型 用以分析结构刚度 根据结构的CAD模型建立 例：PBM模型第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度（二）车身刚度优化通过优化计算和经验设计，直到模型的各个部分的性质得到合理的匹配，满足总的刚度设计目标优化后的模型各部分性质就是下一步车身详细设计的指南第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度（二）车身刚度优化1.优化目标 车身刚度优化的目标是高刚度/轻重量 高刚度 静刚度指标 车身结构的一阶弯曲和一阶扭转模态频率 轻重量 应变能计算 组件的贡献分析第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度（二）车身刚度优化2. 灵敏度和灵敏度分析 构件截面特性和接头刚度对材料几何尺寸变化的灵敏度 结构整体刚度对截面特性、接头刚度或板厚变化的灵敏度 选择较灵敏的变量或部位进行修改，引导结构优化的方向第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度（二）车身刚度优化第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度00HHtttHIIItt00VVtttVIIIttVPHIIIttt（二）车身刚度优化第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度2KTtt （二）车身刚度优化第一节 车身结构刚度设计一、刚度测试和分析二、车身整体刚度设计三、车身局部刚度（二）车身刚度优化3. 接头优化对标确定车身NVH性能水平，并初步分派各接头刚度指标参考样车和积累的数据，进行接头初步构造和尺寸选择建立接头刚度约束下的板厚优化模型根据材料单价和重量，提出成本约束基于工艺要求确定尺寸约束对各接头进行刚度关于