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第1章 车身概论 1

1.1 车身发展概况 1

1.1.1 马车形车身 2

1.1.2 箱形车身 2

1.1.3 甲壳虫形车身 2

1.1.4 船形车身 3

1.1.5 鱼形车身 4

1.1.6 楔形车身 5

1.1.7 子弹头形车身 5

1.2 现代汽车车身设计特点 6

1.2.1 现代汽车车身设计的主要特点 6

1.2.2 现代汽车车身设计的技术要求 6

1.3 现代汽车车身开发流程与设计方法 7

1.3.1 现代汽车开发流程 7

1.3.2 现代汽车车身开发流程 8

1.3.3 现代汽车车身设计内容与方法 14

1.4 现代汽车车身设计技术及发展趋势 14

1.4.1 现代汽车车身设计技术 15

1.4.2 现代汽车车身造型技术的发展趋势 17

思考与训练 19

第2章 汽车车身结构 20

2.1 轿车车身的结构类型 20

2.1.1 按承载形式分 20

2.1.2 按车身外形分 25

2.1.3 按级别分 26

2.1.4 按功能分 29

2.2 轿车车身详细结构 32

2.2.1 车身结构组成 32

2.2.2 车身本体结构 33

2.2.3 车身本体总成 34

2.2.4 车身前板制件 37

2.2.5 行李箱盖及铰链机构 40

2.2.6 车身附件 42

2.2.7 车身内外装饰件 44

2.2.8 通风、暖气及空调装置 45

2.3 轿车车门 47

2.3.1 车门的功能要求 47

2.3.2 车门的结构组成 47

2.3.3 车门的结构形式 55

2.4 客车车身 56

2.4.1 客车车身类型 57

2.4.2 客车车身的承载形式 58

2.4.3 客车车身结构 60

2.5 货车车身 65

2.5.1 货车类型 66

2.5.2 货车车身结构特点 67

2.5.3 货车车身结构 68

思考与训练 71

第3章 汽车车身结构分析与设计 72

3.1 车身结构总体分析与设计 73

3.1.1 车身结构的总体设计要求 73

3.1.2 车身结构的划分 73

3.1.3 车身结构件的分析与设计 74

3.1.4 车身覆盖件的结构分析与设计 77

3.1.5 车身焊接工艺 80

3.1.6 车身产品分块 82

3.1.7 轿车车身的整体结构设计 83

3.2 车身结构强度与刚度分析 84

3.2.1 车身承受的主要载荷 84

3.2.2 车身主要失效形式 85

3.2.3 车身结构强度 86

3.2.4 车身结构刚度 90

3.3 车身结构的动力学性能设计 92

3.3.1 车身振动特性 92

3.3.2 车身结构动力学性能 95

3.4 车身强度与刚度试验 98

3.4.1 车身静态试验 98

3.4.2 车身动态试验 103

思考与训练 106

第4章 基于人机工程学的车身布置设计 107

4.1 车身总布置设计要求 107

4.1.1 车身总布置设计的总体要求 107

4.1.2 车身总布置设计的功能要求 108

4.1.3 车身总布置设计的主要内容 109

4.2 车身布置设计中的人机工程学 120

4.2.1 汽车人机工程学的定义 121

4.2.2 汽车人机工程学的研究内容 121

4.2.3 汽车人机工程学中的人体基本特性 123

4.2.4 车身布置设计中人体测量数据的选择 130

4.3 车身内部人机设计辅助工具 131

4.3.1 H点装置 131

4.3.2 眼椭圆 139

4.3.3 头廓包络 147

4.3.4 驾驶人手伸及界面 151

4.3.5 数字化人体模型 155

4.4 车身内部布置设计 156

4.4.1 基于人机工程学的车身内部布置设计 156

4.4.2 车身内部人机界面设计 169

思考与训练 180

第5章 汽车造型与空气动力学 182

5.1 汽车造型设计特点和要求 183

5.1.1 汽车造型设计特点和内容 183

5.1.2 汽车造型设计要求 184

5.2 汽车空气动力学基本知识 185

5.2.1 汽车空气动力学的研究内容 186

5.2.2 汽车的空气动力 186

5.2.3 空气阻力与其他因素的关系 191

5.2.4 空气在汽车周围流动的物理特性 192

5.2.5 汽车内部设备的冷却和散热通风 196

5.3 空气动力特性在车身造型设计中的应用 196

5.3.1 车身外形设计的局部优化 197

5.3.2 车身外形设计的整体优化 201

5.4 汽车的空气动力性试验 202

5.5 汽车造型设计方法 204

5.5.1 传统汽车造型设计方法 204

5.5.2 现代汽车车身造型设计方法 209

5.5.3 现代汽车造型设计发展趋势 210

5.5.4 车身造型设计的制约因素 211

思考与训练 212

第6章 车身结构碰撞安全性 213

6.1 汽车碰撞安全性 213

6.1.1 汽车主动安全性 214

6.1.2 汽车被动安全性 215

6.2 汽车碰撞形式及乘员伤害 216

6.2.1 汽车碰撞形式 216

6.2.2 汽车碰撞时的乘员伤害 217

6.3 汽车安全技术法规与新车评价规程 220

6.3.1 汽车技术法规和标准 220

6.3.2 各国汽车安全技术法规 221

6.3.3 新车评价规程 225

6.4 车身抗撞性安全设计 227

6.4.1 车身抗撞性概念 227

6.4.2 与抗撞性相关的车身结构特点 227

6.4.3 车身抗撞性设计的基本思想 228

6.4.4 车身抗撞性设计要求 229

6.4.5 车身抗撞性设计内容 230

6.4.6 基于碰撞安全性的主要结构设计 237

6.5 汽车碰撞性试验与模拟分析 245

6.6 汽车安全性新技术 245

6.6.1 主动安全性新技术 246

6.6.2 被动安全性新技术 249

6.6.3 未来汽车的主动安全性 251

6.6.4 未来汽车的被动安全性 252

思考与训练 253

第7章 车身结构有限元分析及优化设计 254

7.1 有限元方法概述 254

7.1.1 有限元方法的基本原理 256

7.1.2 有限元方法求解基本步骤 256

7.1.3 有限元软件简介 257

7.1.4 有限元软件分析基本过程 260

7.2 车身有限元模型的建立 263

7.2.1 车身建模的简化原则 264

7.2.2 车身有限元分析难点及解决方法 266

7.3 有限元法在车身结构分析中的应用 267

7.3.1 车身有限元分析 268

7.3.2 有限元法在车身强度分析中的应用 271

7.3.3 有限元法在车身刚度分析中的应用 273

7.3.4 有限元法在车身模态分析中的应用 273

7.3.5 有限元法在汽车抗撞性分析中的应用 274

7.3.6 有限元法在车身结构优化分析中的应用 276

7.4 基于ANSYS的车身有限元分析及优化设计实例 278

7.4.1 客车车身骨架截面形状的优化 278

7.4.2 客车车身骨架总质量优化 278

7.4.3 仿真分析 281

思考与训练 283

第8章 汽车车身材料与结构轻量化 284

8.1 车身结构轻量化的意义 284

8.2 车身轻量化的实现途径 285

8.2.1 采用新材料实现车身轻量化 285

8.2.2 采用新工艺实现车身轻量化 295

8.2.3 采用合理化结构实现车身的轻量化 301

8.3 车身轻量化设计实例 303

8.3.1 车身轻量化的评价指标 303

8.3.2 车身结构轻量化设计方法 303

8.3.3 车身结构的优化设计模型 304

8.4 车身轻量化面临的主要问题 305

思考与训练 308

参考文献 309