汽车结构-白车身知识.docx

1车身结构:
：
一般来讲，比较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：
非承载式（有车架式）
一般，货车（除微型货车）、大客车、专用汽车及大板之间采用了 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正是这一点的体现。
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 截面特性有较大差别。例如，对于闭口截面，扭转惯性矩Jk = 4AsXAsXt/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，所围面积大小则很 重要。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较示例。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
t)
-y
h=
b=
t-
1

1
1

b 匚
1
h=
b=
t-
1




O
h=
t-
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。
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、配合关系以及制造工艺等等，因此，实际车身骨架 构件的截面形状往往是比较复杂的。
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。
当对车身骨架初步设计方案进行有限元分析后，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。
: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 时要避免截面急剧变化，特别是要注意加强板和接头的设 计。
S11就曾出现此类问题，如图所示为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
应力集中区
因此在后来的设计更改中更成下图，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，避免产生
应力集中使应力均匀写，
在车身上又很多受有集中力需要使用加强板的部位， 如固定车门皎链的地方、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，则不足以将集中载荷 通过加强板分散到较大的面积上；加强板太大，则会增加质 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，否则，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。如S11安装前门 ,
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行有 限元分析，所以有部分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行有限元分析后，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、及盖的说明
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缺少的必修课， 从断面图可以很清晰的反映车身各个部分的结构，件与件之间的 搭接关系，怎样才能准确的画出车身断面图（仔细的观察车身结 构及多练，熟能生巧），哪几部分的断面图是重要的（四门两盖 压合边，四门