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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 车身设计特点6

1.2.1 车身设计主要特点6

1.2.2 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 现代汽车车身开发流程7

1.3.2 现代汽车车身设计内容与方法15

1.4 现代汽车车身设计技术及发展趋势16

1.4.1 现代汽车车身设计技术16

1.4.2 现代汽车车身技术发展趋势19

第2章 汽车车身结构22

2.1 轿车车身的结构类型22

2.1.1 按承载形式分23

2.1.2 按车身外形分27

2.1.3 按级别分28

2.2 汽车车身详细结构34

2.2.1 车身结构组成34

2.2.2 车身壳体结构35

2.2.3 车身壳体总成36

2.2.4 车身前板制件39

2.2.5 行李箱盖及铰链机构42

2.2.6 车身附件44

2.2.7 车身内外装饰件46

2.2.8 通风、暖气及空调装置47

2.3 轿车车门49

2.3.1 车门的功能要求49

2.3.2 车门结构组成49

2.3.3 车门结构形式58

2.4 客车车身59

2.4.1 客车车身类型60

2.4.2 客车车身的承载形式61

2.4.3 客车车身结构63

2.5 货车车身68

2.5.1 货车类型69

2.5.2 货车车身结构特点70

2.5.3 货车车身结构71

第3章 汽车车身结构分析与设计75

3.1 车身结构总体分析与设计76

3.1. 1车身结构的总体设计要求76

3.1.2 车身结构的划分76

3.1.3 车身结构件的分析与设计77

3.1.4 车身覆盖件的结构分析与设计80

3.1.5 车身焊接工艺83

3.1.6 车身产品分块85

3.1.7 轿车车身的整体结构设计86

3.2 车身结构强度与刚度分析87

3.2.1 车身承受的主要载荷87

3.2.2 车身主要失效形式88

3.2.3 车身结构强度89

3.2.4 车身结构刚度93

3.3 车身结构的动力学性能设计95

3.3.1 车身振动特性95

3.3.2 车身结构动力学性能99

3.4 车身强度与刚度试验102

3.4.1 车身静态试验102

3.4.2 车身动态试验107

第4章 基于人机工程学的车身布置设计111

4.1 车身总布置要求111

4.1.1 车身总布置的设计原则112

4.1.2 车身总布置的性能要求112

4.1.3 车身总布置设计的主要内容113

4.2 车身布置设计中的人机工程学124

4.2.1 汽车人机工程学的定义125

4.2.2 汽车人机工程学的研究内容与方法125

4.2.3 汽车人机工程学中的人体基本特性127

4.2.4 车身布置设计中人体测量数据的选择134

4.3 车身内部人机设计辅助工具135

4.3.1 H点装置135

4.3.2 眼椭圆143

4.3.3 头廓包络151

4.3.4 驾驶人手伸及界面155

4.3.5 数字化人体模型159

4.4 车室内部布置设计160

4.4.1 基于人机工程学的车室内部布置设计160

4.4.2 车室内部人机界面设计173

第5章 汽车造型与空气动力学186

5.1 汽车造型设计特点和要求187

5.1.1 汽车造型设计特点和内容187

5.1.2 汽车造型设计要求188

5.2 汽车空气动力学基本知识189

5.2.1 汽车空气动力学的研究内容190

5.2.2 汽车的空气动力190

5.2.3 空气在汽车周围流动的物理特性195

5.2.4 空气阻力与其他因素的关系199

5.2.5 汽车内部设备的冷却和散热通风200

5.3 空气动力特性在车身造型设计中的应用201

5.3.1 车身外形设计的局部优化201

5.3.2 车身外形设计的整体优化206

5.4 轿车的空气动力性试验207

5.5 汽车造型设计方法209

5.5.1 汽车传统造型设计方法209

5.5.2 现代汽车造型设计方法214

5.5.3 现代汽车造型设计发展趋势215

5.5.4 汽车造型设计的制约因素216

第6章 车身结构碰撞安全性218

6.1 汽车碰撞安全性218

6.1.1 汽车的主动安全性219

6.1.2 汽车的被动安全性220

6.2 汽车碰撞形式及乘员伤害221

6.2.1 汽车碰撞形式221

6.2.2 汽车碰撞时的乘员伤害222

6.3 汽车安全技术法规与新车评价规程225

6.3.1 汽车技术法规和标准225

6.3.2 各国汽车安全技术法规226

6.3.3 新车评价规程230

6.4 车身抗撞性安全设计232

6.4.1 与抗撞性相关的车身结构特点232

6.4.2 车身抗撞性设计要求233

6.4.3 车身抗撞性设计内容236

6.4.4 基于碰撞安全性的主要结构设计243

6.5 汽车碰撞性试验与模拟分析252

6.6 汽车安全性新技术252

6.6.1 主动安全性新技术253

6.6.2 被动安全性新技术256

6.6.3 未来汽车的主动安全性259

6.6.4 未来汽车的被动安全性259

第7章 车身结构有限元分析及优化设计261

7.1 有限元方法概述261

7.1.1 有限元方法的基本原理263

7.1.2 有限元方法求解基本步骤263

7.1.3 有限元软件简介264

7.1.4 有限元软件分析基本过程267

7.2 车身有限元模型的建立270

7.2.1 车身建模的简化原则271

7.2.2 车身有限元分析难点及解决方法273

7.3 有限元法在车身结构分析中的应用274

7.3.1 车身有限元分析275

7.3.2 有限元法在车身强度分析中的应用279

7.3.3 有限元方法在车身刚度分析中的应用280

7.3.4 有限元方法在车身模态分析中的应用280

7.3.5 有限元方法在汽车抗撞性分析中的应用281

7.3.6 有限元方法在车身结构优化分析中的应用283

7.4 基于ANSYS的车身有限元分析及优化设计实例285

7.4.1 客车车身骨架截面形状的优化285

7.4.2 客车车身骨架总质量优化285

7.4.3 仿真分析288

第8章 汽车车身材料与结构轻量化292

8.1 车身结构轻量化的意义292

8.2 车身轻量化的实现途径293

8.2.1 采用新材料实现汽车轻量化293

8.2.2 采用新工艺实现汽车轻量化303

8.2.3 通过合理化结构实现汽车的轻量化309

8.3 车身轻量化设计实例311

8.3.1 车身轻量化的评价指标312

8.3.2 车身结构轻量化设计方法312

8.3.3 车身结构的优化设计模型313

8.4 车身轻量化面临的主要问题314

参考文献317