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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