汽車車身結(jié)構(gòu)性能概述.ppt

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1、汽車車身結(jié)構(gòu)性能概述概述今天，車身作為汽車的重要組成部分，在很大的程度上影響汽車的商品價值和銷售近20年，隨著車速的提高，人們對汽車安全性、舒適性、經(jīng)濟性、可靠性和耐久性的要求愈來愈高能源的緊缺和激烈的市場競爭，迫使車身結(jié)構(gòu)輕量化、低成本；并引發(fā)材料業(yè)與制造業(yè)的日新月異，促使設(shè)計理念和設(shè)計方法的不斷改進概述我國：逐漸走自主開發(fā)的道路車身結(jié)構(gòu)設(shè)計：基于功能的設(shè)計→面向性能的設(shè)計強調(diào)應用CAD/CAE核心技術(shù)驅(qū)動設(shè)計車身性能安全性NVH性能耐久性強度、輕量化可制造性生產(chǎn)效率和生產(chǎn)精度等企業(yè)對車身結(jié)構(gòu)設(shè)計師的要求傳統(tǒng)構(gòu)造、計算、布置、試驗方面的專業(yè)人才具有扎實的在基礎(chǔ)理論和專業(yè)技

2、術(shù)知識現(xiàn)代/將來車身結(jié)構(gòu)設(shè)計概述車身結(jié)構(gòu)設(shè)計之前已完成工作汽車總體設(shè)計車身總布置設(shè)計車身外形和內(nèi)飾設(shè)計車身結(jié)構(gòu)設(shè)計概述車身結(jié)構(gòu)設(shè)計完成構(gòu)成車身的結(jié)構(gòu)件的形狀、尺寸、材料、以及結(jié)構(gòu)件之間聯(lián)接關(guān)系，實現(xiàn)車身結(jié)構(gòu)功能、性能的設(shè)計車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容功能設(shè)計，安裝、固定、連接、密封等，如支撐發(fā)動機、變速箱等性能設(shè)計，如安全性、噪音控制等靜剛度：扭轉(zhuǎn)和彎曲靜強度:大的外覆蓋件動剛度:模態(tài)、頻率碰撞強度（乘員和行人保護）成本NVH防腐重量適用法規(guī)傳統(tǒng)車身結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟確定車體的構(gòu)件組成，分出主要、次要件，其目標是：使車體成為一個連續(xù)的完整的受力系統(tǒng)確定主要桿件的截面型式-閉或開式確定截

3、面的構(gòu)成方式、與其它部件的配合關(guān)系、密封和外形的要求、內(nèi)、外裝飾板的固定方法以及相關(guān)的制造方法繪制截面過渡草圖化分分總成，分塊應力計算繪制零件圖現(xiàn)代車身結(jié)構(gòu)性能設(shè)計以結(jié)構(gòu)動力學原理和優(yōu)化方法作為白車身結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)抓住目標性能，從產(chǎn)品選型，各項指標的確立，到綜合性能的考慮，并行工程的實施（工藝、制造、材料、供應商等的確立）；從概念設(shè)計、初步設(shè)計到詳細設(shè)計的各個階段；從力學模型的建立到各階段結(jié)束所必須的驗證；每一個里程碑的完成和繼續(xù)，都要采用當前的先進方法和手段借鑒國外先進汽車生產(chǎn)企業(yè)車身開發(fā)的理論、方法、技術(shù)、手段和流程車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本約束和目標強度：車身結(jié)構(gòu)必須能夠承受在

4、其整個使用壽命周期內(nèi)可能遇到的所有靜力和動力負荷使用：必須提供一個舒適愜意的車內(nèi)空間、滿意的行駛平順性、操縱穩(wěn)定性以及對大自然的影響的抵御能力，滿足各種環(huán)境下的使用要求振動、噪聲：必須提供對車內(nèi)外噪音源的吸聲、隔聲輕量化：重量輕，需要能量最小安全：提供對乘員、行人的安全保護材料：所用材料來源豐富，價格低廉，便于高效率地制造和裝配，能再循環(huán)和使用車身結(jié)構(gòu)設(shè)計準則基本的強度、耐久性要求乘客滿意度準則：平順性、噪聲環(huán)境安全準則：減少傷害的可能性將乘員被從車內(nèi)拋出的可能性降至最小保證與安全有關(guān)的零件有足夠的強度將失火的危險降至最低乘員能方便地逃逸整車結(jié)構(gòu)48.3km/h正面固定壁障

5、沖擊（MVSS204、MVSS212、301）轉(zhuǎn)向機向后位移擋風玻璃安裝條燃料系的完整性48.3km/h后面移動壁障沖擊（MVSS301）32.2km/h側(cè)向移動壁障沖擊（MVSS301）車頂撞壓抗力試驗車身結(jié)構(gòu)設(shè)計準則車門零部件側(cè)門強度（MVSS214）門鎖組件（MVSS206）保險杠組件8km/h的縱向擺錘撞擊5km/h的30度角擺錘撞擊8km/h的縱向障礙物撞擊座位組件頭部保護裝置(MVSS202)座位總成(MVSS207)座椅安全帶固定裝置(MVSS210)現(xiàn)代汽車車身結(jié)構(gòu)分析方法包括數(shù)值模擬與實驗分析方法數(shù)值模擬方法主要是有限元法依據(jù)技術(shù)資料建立車身結(jié)構(gòu)有限元分析

6、模型，再應用有限元分析軟件計算和分析車身結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動態(tài)特性指標，甚至進行優(yōu)化設(shè)計分析和試驗仿真分析可以在車身結(jié)構(gòu)開發(fā)初期就分析、預測和優(yōu)化結(jié)構(gòu)靜態(tài)和動態(tài)特性指標，從而在產(chǎn)品試制或生產(chǎn)之前就盡可能避免各種設(shè)計缺陷，提高設(shè)計質(zhì)量和成功率有限元方法的精度取決于模型、工況和分析方法，取決于對有限元基本知識的理解、軟件應用和工程經(jīng)驗車身結(jié)構(gòu)CAE分析現(xiàn)代汽車車身結(jié)構(gòu)分析方法現(xiàn)代實驗分析法主要是電測法應用傳感器、測量和分析儀器，對車身實物（白車身結(jié)構(gòu)、零部件等）進行支承、加載和測試實驗分析方法信息雖然沒有數(shù)值分析方法充分，但它更直觀可信，是數(shù)值分析模型驗證的主要手段車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展

7、歷史自行車--汽車的技術(shù)先驅(qū)第一種大量生產(chǎn)、用于人員運輸?shù)臋C器1816-1818首次將兩輪車的思想變?yōu)閷嵨?885年，現(xiàn)代自行車的基本型在商業(yè)上獲得成功由此出現(xiàn)的種種變革的要求為汽車的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)向自己驅(qū)動的車輛過渡三輪電能驅(qū)動車蒸汽機驅(qū)動的四輪車內(nèi)燃機驅(qū)動的車荷蘭人ChristiaanHuygens、法國人EtienneLenoir、德國人NicholasA.Otto、英國人Lanchester根據(jù)基本原理進行功能性設(shè)計鋼管銅焊構(gòu)成車架…車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展歷史大量生產(chǎn)時期（1900-1927年）大約五百多家汽車