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第一章 概论1

1.1汽车车身概述1

1.1.1车身型式的发展历史1

1.1.2现代设计方法的特点2

1.2汽车车身设计的特点5

1.2.1车身设计的特点5

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和方法6

1.3.1现代车身开发流程7

1.3.2现代车身设计方法14

第二章 基于人体工程学的车身总布置设计20

2.1人体工程学概述20

2.1.1人体工程学简介20

2.1.2人体工程学中的人体参数21

2.1.3人体工程学的汽车车身内部布置工具22

2.2人体工程学在车身布置中的应用36

2.2.1眼椭圆的应用36

2.2.2人体坐姿校核41

2.2.3人机工程学在显示装置中的应用45

2.2.4人机工程学在操纵装置中的应用46

2.2.5上下车方便性校核48

2.3各类车身的布置49

2.3.1汽车车身总布置的原则、内容和方法49

2.3.2轿车车身的布置51

2.3.3客车车身的布置58

第三章 车身造型62

3.1车身造型概述62

3.1.1汽车造型的特点与要求62

3.1.2造型开发的概要63

3.1.3车身造型的主要内容63

3.1.4现代车身造型的发展趋势63

3.2车身造型基础和方法65

3.2.1汽车造型程序总论65

3.2.2车身造型流程66

3.2.3车身造型方法68

3.3车身造型的艺术性73

3.3.1整体感与变化感73

3.3.2分割与比例75

3.3.3节奏与韵律77

3.3.4稳定与动感77

3.3.5车身表面的光学艺术效果80

3.3.6汽车造型与视觉质感82

3.4车身计算机辅助造型82

3.4.1信息的获取与交流82

3.4.2效果图83

3.4.3数字化模型84

3.4.4 1：1效果图84

3.4.5制作1：1实体模型84

3.4.6虚拟成像系统84

3.4.7并行工程84

第四章 汽车的空气动力性86

4.1概述86

4.2车身气动造型87

4.2.1气动力与气动力矩87

4.2.2作用在汽车上的气动阻力D89

4.2.3汽车的气动升力L和纵倾力矩PM90

4.2.4汽车的气动侧向力S、横摆力矩YM和侧倾力矩RM91

4.2.5气动阻力对汽车动力性的影响93

4.2.6气动阻力对汽车燃料经济性的影响93

4.2.7气动力矩对汽车气动稳定性的影响94

4.2.8汽车造型的发展变化95

4.2.9最佳气动造型96

4.3汽车内流场特性分析97

4.3.1发动机冷却系统分析97

4.3.2对驾驶室的环境要求101

4.3.3汽车空调的特点103

4.4提高汽车空气动力性能的措施103

4.4.1改善轿车气动性的措施103

4.4.2改善货车气动力特性的措施105

4.4.3改善大客车气动力特性的措施106

4.5车身空气动力学试验107

4.5.1汽车风洞实验的目的与方法107

4.5.2汽车风洞的结构形式109

4.5.3汽车风洞的特点112

4.5.4汽车风洞试验模型114

4.5.5汽车风洞试验的准则与规范115

第五章 汽车车身结构分析与设计117

5.1汽车车身的组成与结构类型117

5.1.1轿车车身的组成117

5.1.2轿车车身的结构类型118

5.2轿车车身结构分析与设计121

5.2.1车身结构的总体设计要求121

5.2.2车身结构的划分121

5.2.3车身结构件的分析与设计123

5.2.4车身覆盖件的结构分析与设计125

5.2.5焊接接头设计127

5.3车身结构强度与刚度设计130

5.3.1车身结构强度130

5.3.2车身疲劳强度设计133

5.3.3车身结构刚度设计135

5.4车身结构的动力学性能设计137

5.5汽车碰撞安全性设计143

5.5.1汽车安全性概述143

5.5.2汽车碰撞形式及乘员伤害144

5.5.3汽车安全技术法规与新车评价规程145

5.5.4汽车碰撞时的车身安全性设计147

5.6汽车车身轻量化设计156

5.7车身强度与刚度试验171

5.7.1车身静态试验171

5.7.2车身动态试验176

第六章 车身NVH特性研究179

6.1汽车NVH特性179

6.1.1概述179

6.1.2声学基础理论180

6.1.3汽车中的NVH现象182

6.1.4车身的NVH特性183

6.2 NVH特性设计方法183

6.2.1整车NVH目标的确定184

6.2.2 NVH目标的分级184

6.2.3 NVH设计中的CAE方法介绍185

6.3刚弹耦合系统的仿真分析186

6.3.1刚弹耦合系统的建模理论186

6.3.2模型的建立与仿真分析188

6.4声固耦合系统的仿真分析191

6.4.1声固耦合系统的建模理论192

6.4.2模型的建立与仿真分析194

6.4.3汽车NVH特性的诊断技术198

6.5统计能量分析及其应用199

6.5.1概述199

6.5.2统计能量分析的基本理论201

6.5.3利用统计能量分析研究车内噪声203

6.5.4能量流动方法204

6.6车内的降噪措施204

6.6.1车内噪声的成因204

6.6.2隔声与吸声205

6.6.3车内噪声的主动控制207

6.7 NVH特性研究的试验方法209

6.7.1 NVH特性的评价方法209

6.7.2消声室内的噪声试验210

6.7.3道路噪声试验211

6.8车身抗撞性试验212

6.8.1抗撞性试验分类212

6.8.2整车碰撞试验212

6.8.3零部件试验216

6.9有限元分析软件在车身NVH中的应用217

6.9.1建立有限元模型218

6.9.2模态分析219

6.9.3模态分析结果与评价219

第7章 汽车车身结构的有限元分析223

7.1有限元分析软件223

7.1.1 ANSYS软件223

7.1.2 ABAQUS软件223

7.1.3 ADINA软件224

7.1.4 MSC软件224

7.1.5 HyperWorks软件225

7.1.6其他有限元软件226

7.2车身所受载荷226

7.2.1弯曲载荷227

7.2.2弯扭载荷227

7.2.3纵向载荷228

7.2.4侧向载荷228

7.2.5碰撞载荷229

7.2.6局部的集中载荷229

7.2.7安全系数229

7.3车身结构分析和模型建立230

7.3.1车身有限元模型建立231

7.3.2车身强度分析236

7.3.3车身刚度分析236

7.3.4车身碰撞安全分析237

7.4车身有限元分析实例238

7.4.1车身强度分析实例238

7.4.2车身刚度分析实例238

7.4.3车身模态分析实例240

7.4.4车身碰撞安全分析实例242

第8章 车身材料248

8.1车身常用材料248

8.1.1车身用钢板248

8.1.2普通低碳钢板251

8.1.3镀锌薄钢板251

8.1.4高强度钢板252

8.2轻合金材料257

8.2.1铝合金257

8.2.2镁合金259

8.3塑料及复合材料260

8.3.1工程塑料260

8.3.2复合材料260

参考文献262