汽车结构-白车身知识.doc

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1车身结构：
车身分类：
一般来讲，比拟明确而又合理的分类形式是从结构和设计观点出发，按车身承载型式来分，可将车身分为：非承载式、半承载式和承载式三大类：
1. 非承载式〔有车架式〕分配不均衡和刚度不适应载荷要求的情况，这将影响系统的总变形。
现在的开展趋势是扩大车身光照局部的总面积，所以必然要减小腰线以上支柱的截面；考虑到提高空气动力性能的要求，前风窗支柱后倾角更大了；因此，为加强支柱，出来采用闭口截面外，在风窗支柱和车体前围侧板之间采用了上面与风挡柱连接，下面与侧板连接的加强板；此外，还必须通过仪表板支架和风窗上横梁加强左右支柱的横向连接，S11正是这一点的表现。
二：杆件截面形状与刚度的关系：
薄壁杆件的截面形状对其截面特性有很大影响，与刚度有关的截面特性是弯曲惯性矩I，扭转惯性矩Jk等。
薄壁杆件的截面形状可分为闭口和开口两类，他们的截面特性有较大差异。例如，对于闭口截面，扭转惯性矩Jk＝4As×As×t/s，式中As为板料厚度中线所围成的面积、可见，中线周长s一定，材料厚度t一定，抗扭惯性Jk与As的平方成正比，而截面形状无独立意义，所围面积大小如此很重要。
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圆形截面对抗扭最有利。矩形截面中，正方形抗扭能力最高，当矩形两边之比h/b>2式,扭转刚度明显下降。
下表为材料面积A相等〔周边的长度s和料厚t均相等〕而形状不同的截面特性的比拟示例。表中分别表示对主惯性轴y的抗弯惯性矩和抗弯断面系数，Wk为抗扭断面系数。
截面形状
截面尺寸/cm
A
Jk
Iy
Wy
Wk
1
1
1
1
1
1
1
注:表中各截面参数的数值是归一化后的数值,即分别以三种截面的最大值为1
可见,在材料面积A和壁厚t保持不变的情况下,闭口截面的抗弯性能稍次于开口截面，但闭口截面的扭转惯性矩要比开口截面大多了。
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因此，从提高整个车身和构件的扭转刚度出发，宜多采用闭口截面，但是还需要考虑构件截面的其他因数，如结构功能、配合关系以与制造工艺等等，因此，实际车身骨架构件的截面形状往往是比拟复杂的。
以S11侧围为例截面形式如下：
S11为承载式轿车车身骨架截面示例；为了提高扭转刚度，几乎都采用闭口截面。
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当对车身骨架初步设计方案进展有限元分析后，可根据计算得到的内力分布情况，适当调整构件的截面形状和尺寸。
三：骨架结构中的应力集中：
当受力杆件的截面发生突变时，就会由于刚度突变引起截面变化处应力集中。在经常承受交应变应力的汽车车身上，应力集中可能诱发进展性裂缝，导致疲劳损坏，甚至断裂。这是车身结构损坏的重要原因之一。因此，在结构设计时要防止截面急剧变化，特别是要注意加强板和接头的设计。
S11就曾出现此类问题，如下列图为S11的后底板后横梁横臂板，在应力集中区由于设计了过渡台阶面且翻边正好到台阶面处，导致此处应力集中在路试过程中疲劳损坏直致断裂，
应力集中区
因此在后来的设计更改中更成如下图，在应力集中于减缓台阶面加长翻边距离且加宽件的截面宽度等等，防止产生应力集中使应力均匀写，
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在车身上又很多受有集中力需要使用加强板的部位，如固定车门铰链的地方、悬挂操纵踏板处等。但是应合理设计加强板的大小和厚度。加强板太小，如此不足以将集中载荷通过加强板分散到较大的面积上；加强板太大，如此会增加质量，一般加强板的厚度比加强件的板料为厚，但厚度不宜相差悬殊，否如此，不仅咱加强板边缘由于刚度突变会引起集中而出现裂纹，而且对焊接强度也是不利的。 ，加强板为
在设计车身时，承载杆件上需要开一些孔洞，以便安装各种导线、管路和机构等。显然，由于这些孔洞将产生应力集中，应尽可能将孔位选在应力较小的部位。此外，开一个大孔比开数个小孔应力集中更严重。
在设计S11车身初期，犯了一个较为严重的错误，只是借鉴别的车的现有的经验，未对车身骨架设计方案进展有限元分析，所以有局部车身件在路试过程中出现问题，如左悬置支架的断力，上面所说的
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后底板后横梁横臂板断裂等。
所以在对车身骨架设计方案进展有限元分析后，能得到内力分布情况，适当调整构件的截面形状和尺寸。
四：门、与盖的说明
断面图：〔可以在门、盖里说明〕
重要性：车身断面图是车身设计人员不可