汽车结构白车身知识.docx

汽车结构白车身知识
汽车结构白车身知识
1 / 261
汽车结构白车身知识
.
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
4－发动机舱总成 5－前底板总成
6－后底板总成 7－后围板总成
车体的纵向受力元件为前、后纵梁〔在发动机舱及后底板总
成里〕、门槛〔侧围总成及底板总成里〕 、侧围上部等，纵向
受力元件是前挡板〔发动机舱内〕 、前后底板横梁、顶盖横
汽车结构白车身知识
汽车结构白车身知识
7 / 267
汽车结构白车身知识
.
汽车结构白车身知识
汽车结构白车身知识
26 / 2626
汽车结构白车身知识
.
梁、后围板等。
车身下部总成又可分为发动机舱、前、后底板、后围
板等四块，其中发动机舱主要由前纵梁、前围板、轮罩等组成，这局部承受比拟大的集中力，如发动机、散热器、发动
机罩及前减震器的支撑反力等，而底板局部主要承受分散在底板上的力，如车体自身重力、乘客重力、车门重力等；以及承受油箱、备胎和行李的集中重力等，因此，车体结构中易出现载荷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正是这一点的表达。
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
汽车结构白车身知识
汽车结构白车身知识
9 / 269
汽车结构白车身知识
.
汽车结构白车身知识
汽车结构白车身知识
26 / 2626
汽车结构白车身知识
.
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，所围面积大小那么很
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拟例如。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
A
Jk
Iy
Wy
Wk
/cm
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。
汽车结构白车身知识
汽车结构白车身知识
11 / 2611
汽车结构白车身知识
.
汽车结构白车身知识
汽车结构白车身知识
26 / 2626
汽车结构白车身知识
.
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例如； 为了提高扭转刚
汽车结构白车身知识
汽车结构白车身知识
13 / 2613
汽车结构白车身知识
.
汽车结构白车身知识
汽车结构白车身知识
26 / 2626
汽车结构白车身知识
.
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。
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