載貨汽車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶開題報(bào)告.zip

載貨汽車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶開題報(bào)告.zip,載貨,汽車,車身,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),開題,報(bào)告 任務(wù)書 論文(設(shè)計(jì))題目：載貨汽車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工作日期：2017年12月18日 ~ 2018年05月18日 1.選題依據(jù): 現(xiàn)在國(guó)際社會(huì)中，汽車車身在研究中有著不可或缺的力量，它是提高我國(guó)汽車行業(yè)自主研發(fā)設(shè)計(jì)水平的關(guān)鍵點(diǎn)?？萍几咚侔l(fā)展的今天，貨車用得非常之多。貨車車身包括駕駛室和貨廂兩部分。駕駛室作為駕駛員休息工作的空間，應(yīng)當(dāng)滿足實(shí)用性、安全性等基本性能要求。載貨汽車的車身設(shè)計(jì)，對(duì)于運(yùn)載貨物的運(yùn)輸能力，汽車行駛的安全性 ，以及車身外形等有著重要的意義。 2.論文要求(設(shè)計(jì)參數(shù)): 通過(guò)CAD/CAM系統(tǒng)繪制基于特征的載貨汽車的三維參數(shù)建模。 （1）完成 10000 字以上的論文； （2）完成 3000 字左右外文文獻(xiàn)翻譯； （3）使用CAD/CAM等軟件進(jìn)行建模、分析； （4）預(yù)計(jì)3 張A0 圖紙。 3.個(gè)人工作重點(diǎn): 1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題 （1）載貨汽車的駕駛室和車廂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為本次設(shè)計(jì)研究重點(diǎn)。 （2）車身骨架的強(qiáng)度、剛度校核 2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） （1）用 CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)目標(biāo)的總布置圖的三維模型 （2）對(duì)車身骨架進(jìn)行校核 （3）對(duì)蒙皮進(jìn)行設(shè)計(jì) 4.時(shí)間安排及應(yīng)完成的工作: 第1周：查閱文獻(xiàn)，確定開題報(bào)告寫法 第2周：討論文獻(xiàn)，初步確定研究思路，撰寫文獻(xiàn)綜述 第3周：修改文獻(xiàn)綜述，撰寫開題報(bào)告 第4周：修改開題報(bào)告，準(zhǔn)備開題答辯 第5周：明確載貨汽車設(shè)計(jì)參數(shù)，確定車身整體布局 第6周：設(shè)計(jì)車身骨架，根據(jù)負(fù)載進(jìn)行計(jì)算 第7周：修改車身骨架設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行必要的校核 第8周：完成車身骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第9周：確定車身蒙皮類型、結(jié)構(gòu) 第10周：完成蒙皮設(shè)計(jì)，對(duì)蒙皮性能進(jìn)行校核 第11周：繪制車身結(jié)構(gòu)的三維模型，進(jìn)行論文初稿的撰寫 第12周：修改論文初稿 第13周：完成畢業(yè)論文的撰寫，完成圖紙的繪制第14周：進(jìn)行畢業(yè)答辯 5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn): [1]喬維高.專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2010. [2]陳家瑞.汽車構(gòu)造：上、下冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.1. [3]盛遠(yuǎn)禹.CATIA機(jī)械設(shè)計(jì)命令詳解[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.6 [4]白新理.材料力學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社2013.1 [5]黃天澤.汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2011.2 [6]嚴(yán)楊、劉志國(guó).汽車造型設(shè)計(jì)概論[M].北京:清華大學(xué)出版社，2005.7 [7]彭岳華.現(xiàn)代汽車造型設(shè)計(jì)[M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2011.8 [8]黃金陵.汽車車身設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社 [9]杜海濱.汽車造型設(shè)計(jì)[M].遼寧:遼寧美術(shù)出版社 [10]王望予.汽車設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.6 [11]聞邦椿,機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2010 [12]申晉憲、王鐵.載貨汽車總體設(shè)計(jì)分析[M]．中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.4 [13]濮良貴、紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2006 [14]Nissan Motor Co.,Ltd.Global Communications,CSR and IR Division Communications CSR Department[EBOL][2006-8].http://www.nissan-global,com/EN [16]QIAO WG， ZHANG X. Study about the Dynamic Analysis and Optimize of Container Vehicle with Cranes [A]. Proceedings of 5th International Conference on Material Handling，Chongqing，2005. 指導(dǎo)教師簽字： XX 教研室主任意見： 同意 簽字：XX 2017年12月14日 教學(xué)指導(dǎo)分委會(huì)意見： 同意 簽字：XX 2017年12月15日 學(xué)院公章 進(jìn)度檢查表 第 -2 周 工作進(jìn)展情況 理解好題目的意思，查找資料，做出車身設(shè)計(jì)的最初構(gòu)思。 2018年05月21日 指導(dǎo)教師意見 討論文獻(xiàn)檢索情況，確定研究思路，修改開題報(bào)告草稿，明確研究計(jì)劃 。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年05月21日 第 3 周 工作進(jìn)展情況 整理好相關(guān)的參考文獻(xiàn)，完成論文的文獻(xiàn)綜述部分的設(shè)計(jì)。 2018年05月21日 指導(dǎo)教師意見 修改研究計(jì)劃，討論研究方案和研究方法的合理性，確定下一步工作內(nèi)容。工作進(jìn)展基本順利。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年05月21日 第 5 周 工作進(jìn)展情況 找老師審閱，修改已完成的開題報(bào)告初稿，進(jìn)行第一次答辯。 2018年05月21日 指導(dǎo)教師意見 修改開題報(bào)告內(nèi)容，討論前期工作成果，確定下一步工作內(nèi)容。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年05月21日 第 8 周 工作進(jìn)展情況 完成論文的初稿，確定好了載貨汽車車身結(jié)構(gòu)的總體布置。 2018年05月21日 指導(dǎo)教師意見 檢查設(shè)計(jì)結(jié)果，修改設(shè)計(jì)方案，討論論文寫作框架。進(jìn)展基本順利。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年05月21日 過(guò)程管理評(píng)價(jià)表 評(píng)價(jià)內(nèi)容 具體要求 總分 評(píng)分 工作態(tài)度 態(tài)度認(rèn)真，刻苦努力，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn) 3 2 遵守紀(jì)律 自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，主動(dòng)聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo) 3 2 開題報(bào)告 內(nèi)容詳實(shí)，符合規(guī)范要求 5 3 任務(wù)完成 按時(shí)、圓滿完成各項(xiàng)工作任務(wù) 4 2 過(guò)程管理評(píng)分合計(jì) 9 過(guò)程管 理評(píng)語(yǔ) 該生在設(shè)計(jì)過(guò)程中，能夠在老師的督促下完成各項(xiàng)工作，能夠?qū)蠋煹闹笇?dǎo)及時(shí)進(jìn)行反饋。有端正的工作態(tài)度，對(duì)于學(xué)校的相關(guān)規(guī)定，能夠基本完成，能夠聯(lián)系指導(dǎo)教師，對(duì)于教師的指導(dǎo)意見能夠虛心接受。開題報(bào)告寫作合乎要求，寫作較為規(guī)范，能夠?qū)ξ墨I(xiàn)進(jìn)行分析整理，有明確的分析結(jié)論。設(shè)計(jì)過(guò)程中，能夠及時(shí)跟指導(dǎo)教師溝通，解決設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。該生的專業(yè)能力合格，設(shè)計(jì)內(nèi)容所涉及的專業(yè)問(wèn)題，能夠在老師指導(dǎo)下解決。研究進(jìn)展能夠按照時(shí)間進(jìn)度進(jìn)行，完成情況合格。 指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-21 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)表 評(píng)價(jià)內(nèi)容 具體要求 總分 評(píng)分 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 3 能力水平 有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語(yǔ)能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 5 3 完成質(zhì)量 文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 6 指導(dǎo)教師評(píng)分合計(jì) 12 指導(dǎo)教 師評(píng)語(yǔ) 論文以載貨汽車車身結(jié)構(gòu)作為設(shè)計(jì)內(nèi)容，主要包括駕駛室和車廂設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，完成了車身設(shè)計(jì)和蒙皮設(shè)計(jì)。論文選題具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值，難度適中，任務(wù)量飽滿，符合本科生培養(yǎng)目標(biāo)要求。該生在論文寫作時(shí)，能夠綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，在老師指導(dǎo)下能夠完成課題的研究工作。論文寫作基本流暢，具有一定的外語(yǔ)寫作能力，論文內(nèi)容能夠綜合使用檢索到的文獻(xiàn)。工程圖紙的繪制，表明該生具備一定的計(jì)算機(jī)使用能力。論文內(nèi)容可以做到概念清晰，寫作較為規(guī)范，能夠圍繞研究主題進(jìn)行計(jì)算分析，設(shè)計(jì)結(jié)果基本達(dá)到預(yù)期要求?；诖?，建議該生參加畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-21 評(píng)閱人評(píng)價(jià)表 評(píng)價(jià)內(nèi)容 具體要求 總分 評(píng)分 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的 開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 4 能力水平 有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表 達(dá)與外語(yǔ)能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 5 4 完成質(zhì)量 文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確 合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 7 評(píng)閱人評(píng)分合計(jì) 15 評(píng)閱人 評(píng)語(yǔ) 夏明悅同學(xué)以《載貨汽車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》為題，符合車輛工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，對(duì)車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義，選題的深度、難度適宜，工作量較飽滿。從畢設(shè)的過(guò)程來(lái)看，該生具有一定的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，具有一定的科研能力、文獻(xiàn)檢索及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。從論文的完成質(zhì)量來(lái)看，論文文題基本相符，分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)等基本正確，論文結(jié)構(gòu)基本合理，但缺少參考文獻(xiàn)的引用，撰寫格式及圖表等還需要進(jìn)一步修改以符合規(guī)范要求。 評(píng)閱人簽字：XX 評(píng)閱人工作單位：機(jī)械工程學(xué)院日期：2018-05-21 答辯委員會(huì)評(píng)價(jià)表 評(píng)價(jià)內(nèi)容 具體要求 總分 評(píng)分 自述總結(jié) 思路清晰,語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點(diǎn)正確,分析歸納合理 10 6 答辯過(guò)程 能夠正確回答所提出的問(wèn)題,基本概念清楚,有理論根據(jù) 10 6 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的 開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 4 完成質(zhì)量 文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確 合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 6 能力水平 有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表 達(dá)與外語(yǔ)應(yīng)用能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 10 6 答辯委員會(huì)評(píng)分合計(jì) 28 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ) 夏明悅同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作期間，基本遵守各項(xiàng)紀(jì)律，表現(xiàn)一般。 能按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)任務(wù)。 論文立論正確，立論分析無(wú)原則性的錯(cuò)誤，解決問(wèn)題方案有一定的參考價(jià)值，結(jié)論基本正確。 論文使用的概念基本正確，語(yǔ)句通順，條理比較清楚。 論文中使用的圖表，設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁鴮懞椭谱鲿r(shí)，能夠執(zhí)行國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，基本規(guī)范。 能夠查閱文獻(xiàn)資料，原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng)，實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論基本準(zhǔn)確。 答辯過(guò)程中，能夠闡述出論文的主要內(nèi)容，主要問(wèn)題經(jīng)答辯教師啟發(fā)后能夠回答出來(lái)。 答辯成績(jī)： 28 答辯委員會(huì)主任： XX 2018年05月30日 成績(jī)?cè)u(píng)定 項(xiàng)目分類 成績(jī)?cè)u(píng)定 過(guò)程管理評(píng)分 9 指導(dǎo)教師評(píng)分 12 評(píng)閱人評(píng)分 15 答辯委員會(huì)評(píng)分 28 總分 64 成績(jī)等級(jí) D 成績(jī)等級(jí)按“A、B、C、D、F”記載 成績(jī)審核人簽章： XX 學(xué)院審核人簽章： XX 一、選題依據(jù) 1、研究領(lǐng)域 車輛工程-機(jī)械設(shè)計(jì) 2、論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 當(dāng)今社會(huì)科技迅速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，優(yōu)越的生活條件下，人們的精神層面也有非常顯著的發(fā)展。汽車的普及，讓我們看到了如今汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展， 從原來(lái)的蒸汽汽車到如今的新能源汽車，我們看到的是機(jī)械的創(chuàng)新與發(fā)展。信息化時(shí)代全球化，物流業(yè)的崛起也就是意味著載貨汽車的大運(yùn)輸時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。隨著我國(guó)的交通條件的的改善和高速公路的普及，汽車的行駛速度有了普遍提高，最高車速?gòu)? 90~100km/h 提升至 120~130km/h,甚至更高。這樣一來(lái)，對(duì)貨車的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度有了更為嚴(yán)格的要求。從目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)的汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，載貨汽車在我國(guó)有很好的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，是其發(fā)展的大好時(shí)機(jī)。 車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是以車身造型設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)進(jìn)行車身強(qiáng)化設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系到車身內(nèi)外造型能夠順利實(shí)現(xiàn)和車身各種功能是否能正常發(fā)揮。而且大物流時(shí)代，進(jìn)行貨車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很有意義。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)汽車工業(yè)隨著多年發(fā)展已形成相當(dāng)規(guī)模，汽車車身生產(chǎn)制造水平也有了極大的提升，但與世界先進(jìn)水平相比還有很大的差距。 國(guó)內(nèi)汽車車身覆蓋件沖壓工藝和 CAD(CAPP)沖壓件成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)目前已經(jīng)開始推廣，但與國(guó)際先進(jìn)水平相比還存在明顯差距。先進(jìn)沖壓裝備主要依賴進(jìn)口。在我國(guó)僅有少數(shù)企業(yè)在成型過(guò)程模擬做了初步嘗試，還沒(méi)有進(jìn)行深入系統(tǒng)的開發(fā)而國(guó)內(nèi)開發(fā)的模具設(shè)計(jì)和成型過(guò)程模擬軟件的實(shí)用性較差。 在焊裝技術(shù)和涂料方面，雖然有些企業(yè)也采用了一些當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)水平的新設(shè)備,但總體僅相當(dāng)于歐美年 10 前的水平。 但綜合比較仍有較大的差距，主要體現(xiàn)在清潔生產(chǎn)技術(shù)方面。就汽車涂裝生產(chǎn)關(guān)鍵裝備技術(shù)而言，我國(guó)可能在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)主要依賴進(jìn)口。 未來(lái)車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究重點(diǎn)還是在于外觀流暢性與安全性。汽車外形的流暢程度很大程度影響消費(fèi)者的購(gòu)買率。其安全性更是判斷一輛車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)劣程度的非常重要的標(biāo)準(zhǔn)。 10 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題 微型載貨汽車的駕駛室和車廂造型改進(jìn) 2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） （1）確定載貨汽車的駕駛室以及車廂的尺寸 （2）根據(jù)已確定的尺寸計(jì)算出其他細(xì)節(jié)尺寸； （3）用 CATIA 造型確定最后整體輪廓 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 完成車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，通過(guò)CAD/CAM 系統(tǒng)繪制基于特征的載貨汽車的三維參數(shù)建模。 （1）完成 10000 字以上的論文； （2）完成 3000 字左右外文文獻(xiàn)翻譯； （3）使用 CAD/CAM 等軟件進(jìn)行建模、分析； 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； （1）確定載貨汽車的駕駛室以及車廂的尺寸 （2）根據(jù)已確定的尺寸計(jì)算出其他細(xì)節(jié)尺寸； （3）用 CATIA 造型確定最后整體輪廓 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1～2 周 理解設(shè)計(jì)題目，查找參考資料 第 3 周 整理參考文獻(xiàn)，寫好文獻(xiàn)綜述部分第 4 周 完成開題報(bào)告初步 第 5～6 周 修改開題報(bào)告，完成初次答辯 第 7～8 周 確定微型載貨汽車車身結(jié)構(gòu)的初步布置 第 9～10 周 用 CATIA 繪制車身結(jié)構(gòu)造型總布置圖、調(diào)整第 11 周 完成車身結(jié)構(gòu)總布置圖 第 12 周 撰寫載貨汽車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書第 13 周 設(shè)計(jì)審核、修改 第 14 周 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)修改 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備及答辯 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1]伍文博. 客車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及輕量化研究[D].吉林大學(xué),2015. [2]李振江.輕型電動(dòng)貨車車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].北京汽車,2017(06):20-22+26. [3]邵廣濤,王鵬.車身輕量化系數(shù)在重型載貨汽車車身開發(fā)中的應(yīng)用[J].汽車工藝與材 料,2015,(9):69-71. DOI:10.3969/j.issn.1003-8817.2015.09.018. [4]韓召良,那景新,陳偉.車身構(gòu)件沖壓后板厚變化對(duì)其疲勞性能影響的研究[J].汽車技 術(shù),2010,(3):59-61. DOI:10.3969/j.issn.1000-3703.2010.03.016. [5]陳玉蓮.汽車車身輕量化的研究進(jìn)展[J].熱加工工藝,2012,(5):24-26,29. DOI:10.3969/j.issn.1001-3814.2012.05.008. [6]趙力學(xué),黃東梅,侍代軍.汽車車身分析及主要功能介紹[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2018,(3):46-48. [7]時(shí)英偉,趙長(zhǎng)軍.汽車車身精度管理[C].//第九屆河南省汽車工程技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集鄭州日 產(chǎn)汽車有限公司,2012:1-4. [8]裴兆.某型貨車駕駛室結(jié)構(gòu)分析與疲勞壽命研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2017. [9]河南森源鴻馬電動(dòng)汽車有限公司.后開門貨車車身:CN201530569531.8[P].2016-06-29. [10]許洪斌,陳亞潔,劉妤,盧臘.微耕機(jī)操縱裝置動(dòng)態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化[J].機(jī)械設(shè) 計(jì),2017,34(4):80-85. 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近年來(lái)國(guó)際上的汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨向于采用等強(qiáng)度、等剛度以及等壽命的設(shè)計(jì)原則，并能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)車身零部件的壽命，精確而高效的預(yù)測(cè)零部件的動(dòng)態(tài)應(yīng)力歷程。汽車結(jié)構(gòu)在實(shí)際工況下承受較為復(fù)雜的激勵(lì)載荷，車骨架開裂的情況時(shí)有發(fā)生。 現(xiàn)代大存儲(chǔ)容量計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，尤其是 CAD、CATIA 技術(shù)的逐漸成熟，促進(jìn)了汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的革命性發(fā)展。 CATIA 在汽車等機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)中應(yīng)用非常廣泛。在汽車產(chǎn)品開發(fā)中的作用集中體現(xiàn)在三方面： ①極大地縮減了產(chǎn)品的研制周期。在建模和分析過(guò)程中采用實(shí)體造型和參數(shù)化， 模型和參數(shù)修改都很方便，最終確定合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)所需時(shí)間得到大幅縮減。 ②減少了開發(fā)費(fèi)用。利用 CATIA 對(duì)車身造型所需費(fèi)用大幅減少。 ③能夠在設(shè)計(jì)階段造型出更為優(yōu)越的整車車身結(jié)構(gòu)。譬如通過(guò)優(yōu)化車架和車身結(jié)構(gòu)減輕整車質(zhì)量。 在汽車工業(yè)中激光技術(shù)主要用于車身焊接、坯板拼焊和零件焊接。車身激光焊接工藝主要用于車頂焊，其應(yīng)用可以減噪和適應(yīng)新的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。Volvo 公司是最早開發(fā)車頂激光焊接技術(shù)的廠家。如今，德國(guó)大眾公司在 Audi A6、Golf A4、Passat； 寶馬公司的 5 系列；Opel 公司的 Vectra 等車型均采用了此技術(shù)。歐洲各大汽車廠的激光器絕大多數(shù)用于車頂焊接。車身激光焊可以提高車身強(qiáng)度及動(dòng)態(tài)剛度。 日本最先開始雙相鋼的研發(fā)，其車身結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)先于其他國(guó)家。北美通用汽車和福特汽車用雙相鋼制造小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋，是板厚由原來(lái)的 1.8mm 減少到了 0.7mm， 并保證了零件的剛度要求,在車身結(jié)構(gòu)制造方面具有廣闊的應(yīng)用前景。 隨著空氣動(dòng)力學(xué)的研究迅速發(fā)展，許多歐美、日本產(chǎn)商已經(jīng)將風(fēng)阻系數(shù)降到 0.3 以下。因此，不難預(yù)計(jì)，下一代的車型將會(huì)更加光順。今天的車身外部造型設(shè)計(jì)，按照造型師的新理念，汽車外形的連續(xù)完整性不在是通過(guò)挺拔的棱角來(lái)表現(xiàn)，而是由各種曲面的連接以及各種光學(xué)效果和視覺效果顯示出來(lái)。日本各公司為了適應(yīng)在 1990 年開始實(shí)施的車身新標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)微型載貨汽車進(jìn)行換型。整體換型的森巴（Sambar）、迷你卡布（Minicab）牌廂式車，森巴牌廂式車采用視野開闊的大玻璃，前門和后滑門采用了加強(qiáng)板，以提高橫向安全性。還通過(guò)擴(kuò)大使用防銹鋼板的方法來(lái)提高防銹能力。迷你卡爾牌廂式車采用富有動(dòng)感的流線型車身造型，并通過(guò)采用隱蔽式后踏板， 使后座乘客出入更方便。另外，還采用高強(qiáng)度鋼板和防銹鋼板，提高了駕駛室強(qiáng)度、 剛性以及防銹能力。另一方面，實(shí)行局部改型的的廂式貨車還有斯克拉姆、卡利、阿克泰、海杰特牌。他們?cè)诩哟蟊ｋU(xiǎn)杠的同時(shí)，還改變了前格柵的周圍設(shè)計(jì)，并提高了周圍裝備的的等級(jí)。 在后車身方面，一方面是追求車廂內(nèi)空間的有效利用，另一方面是要有流行的車身造型。另外，為適應(yīng)物資流通系統(tǒng)的冷藏等專用載貨車在逐年遞增，裝卸性也將通過(guò)減輕防護(hù)欄的質(zhì)量，減小操作力以及降低貨箱地板的離地高度等方法來(lái)改善。 3 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 從上世紀(jì)五十年代開始，我國(guó)的汽車工業(yè)已初步形成，發(fā)展到今天無(wú)論其規(guī)模還是品種，儼然已經(jīng)成為汽車大國(guó)，汽車工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)。目前，我國(guó)汽車行業(yè)。汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還只停留在引用外來(lái)技術(shù)層面。此外，過(guò)多的注重車身外觀而忽略結(jié)構(gòu)本身的受力特性，或是車身結(jié)構(gòu)中存在的不合理的傳力線路等也是存在的弊端。 國(guó)內(nèi)對(duì)汽車結(jié)構(gòu)的研究主要集中在對(duì)客車和轎車車身的強(qiáng)度和剛度方面。1998 年清華大學(xué)的陸秋海等人已通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明動(dòng)應(yīng)力過(guò)大是造成車身車架開裂的主要原因，而且應(yīng)力隨車速提高而明顯增大。雖然通過(guò)試驗(yàn)或路試能夠獲得較為精確的動(dòng)態(tài)應(yīng)力歷程，但前提是己制造出樣車。如果在設(shè)計(jì)階段就能在各種不同的人—車—路面系統(tǒng)仿真下，獲得車體骨架的動(dòng)態(tài)應(yīng)力歷程，則不僅可以較精確的預(yù)測(cè)車體骨架的安全性和壽命，而且可以通過(guò)重分析優(yōu)化其結(jié)構(gòu)，降低整車重量。自行設(shè)計(jì)的車身骨架常因整車分配不合理而簡(jiǎn)單采用局部加強(qiáng)筋的修補(bǔ)方法，這導(dǎo)致開裂部分的轉(zhuǎn)移，問(wèn)題并沒(méi)有得到根本上的解決。而對(duì)載貨汽車如廂式貨車等的研究還很少，在載貨汽車的設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用的大部分還是經(jīng)驗(yàn)類比法。尤其是對(duì)車廂的設(shè)計(jì)，由于承擔(dān)了載重貨物的大部分重量，通常只是考慮幾何尺寸等方面的要求，對(duì)廂體剛度和強(qiáng)度方面的設(shè)計(jì)還需要更加雄厚的技術(shù)資本。不過(guò)，隨著國(guó)內(nèi)的汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也必然也會(huì)有更加良性的發(fā)展。 對(duì)于載貨汽車的平順性，除了評(píng)價(jià)汽車行駛時(shí)的震動(dòng)對(duì)駕駛員的影響，還有振動(dòng)對(duì)貨物的影響。由于貨廂的震動(dòng)程度直接關(guān)系著貨物的運(yùn)輸安全，因此低水平的貨廂振動(dòng)一直是設(shè)計(jì)師的追求。由于技術(shù)水平的限制，各種貨廂振動(dòng)還是存在區(qū)別的，存在之分。迄今為止，在我國(guó)還沒(méi)有載貨汽車的載貨振動(dòng)的限值。評(píng)論貨廂振動(dòng)的優(yōu)劣， 還只能與同類車進(jìn)行比較。國(guó)內(nèi)在進(jìn)行貨車車體模態(tài)分析時(shí)，都進(jìn)行了大量的簡(jiǎn)化， 尤其在車身蒙皮的處理方面，簡(jiǎn)單方法過(guò)于簡(jiǎn)單，通常只是將蒙皮按照一定的折算系數(shù)加到車身骨架上，這樣處理所得結(jié)果很粗糙。 4 發(fā)展趨勢(shì)及展望 1.我國(guó)汽車工業(yè)隨著多年發(fā)展已形成相當(dāng)規(guī)模，汽車車身生產(chǎn)制造水平也有了極大的提升，但與世界先進(jìn)水平相比還有很大的差距。 2.國(guó)內(nèi)汽車車身覆蓋件沖壓工藝和 CAD(CAPP)沖壓件成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)目前已經(jīng)開始推廣，但與國(guó)際先進(jìn)水平相比還存在明顯差距。 3.先進(jìn)沖壓裝備主要依賴進(jìn)口。在我國(guó)僅有少數(shù)企業(yè)在成型過(guò)程模擬做了初步嘗試，還沒(méi)有進(jìn)行深入系統(tǒng)的開發(fā)而國(guó)內(nèi)開發(fā)的模具設(shè)計(jì)和成型過(guò)程模擬軟件的實(shí)用性較差。 4.雖然涂裝技術(shù)與國(guó)際水平的差距在不斷縮小，但發(fā)展很不均衡。就涂裝質(zhì)量的保證而言，幾大轎車生產(chǎn)企業(yè)雖然已經(jīng)達(dá)到國(guó)際水平,但綜合比較仍有較大的差距， 主要體現(xiàn)在清潔生產(chǎn)技術(shù)方面。 5.就汽車涂裝生產(chǎn)關(guān)鍵裝備技術(shù)而言，我國(guó)可能在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)主要依賴進(jìn)口。 5 結(jié)論 綜合分析,我國(guó)汽車車身制造技術(shù)的差距主要表現(xiàn)為生產(chǎn)設(shè)備的落后、先進(jìn)的沖壓、焊接和涂裝工藝所需的關(guān)鍵設(shè)備基本上都依賴于進(jìn)口。而企業(yè) R&D 投入力度不足、 R&D 管理體系不完善、研發(fā)人才缺乏等因素造成的汽車車身制造裝備自主開發(fā)能力薄弱是其主要原因。 現(xiàn)在設(shè)計(jì)師的研究重點(diǎn)普遍基于轎車，對(duì)于載貨汽車車身造型很容易被大眾忽略，當(dāng)代物流業(yè)的發(fā)展正是大物流的發(fā)展，載貨汽車的車身結(jié)構(gòu)改進(jìn)也需要得到大眾的目光。 本次本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究課題是載貨汽車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。我們?cè)谪涇囓嚿斫Y(jié)構(gòu)發(fā)展方面能做的還有很多，在貨車白車身設(shè)計(jì)方面參照國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，CATIA 一直為車身設(shè)計(jì)中的使用熱點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)為車身設(shè)計(jì)，擬采用 CATIA 進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。 載貨汽車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 目錄 II 摘 要 I ABSTRACT II 1 緒論 1 1.1 引言 1 1.2 國(guó)內(nèi)外廂式貨車的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2.1 國(guó)外現(xiàn)狀 1 1.2.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 2 1.3 貨車車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)意義 3 2 廂式貨車車身設(shè)計(jì)方法 4 2.1 車廂用途 4 2.2 廂式貨車的車身結(jié)構(gòu) 4 2.3 廂式貨車的分類 4 2.4 廂式貨車車廂的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 5 2.4.1 車廂骨架結(jié)構(gòu) 5 2.4.2 蒙皮的選取與設(shè)計(jì) 6 2.4.3 門梯和門窗密封條的布局 6 2.5 廂式貨車駕駛室設(shè)計(jì) 7 2.6 廂式貨車的設(shè)計(jì)原則 7 3 廂式貨車車廂參數(shù)確定 8 3.1 車廂的基本參數(shù)確定 8 3.1.1 基本尺寸的選定 8 3.2 貨車車廂的骨架設(shè)計(jì)流程 9 3.2.1 底架 9 3.2.2 前圍骨架 15 3.2.3 后圍骨架 16 3.2.4 側(cè)圍骨架 17 3.2.3 頂圍骨架 17 3.2.4 整體骨架安裝 18 3.3 車廂蒙皮設(shè)計(jì) 18 3.3.1 概述 18 3.3.2 車廂蒙皮的設(shè)計(jì)過(guò)程 18 3.3.3 車身附件 19 4 駕駛室的參數(shù)確定 20 4.1 駕駛室骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 4.2 駕駛區(qū)蒙皮的選取與設(shè)計(jì) 21 5 總結(jié)和展望 22 5.1 總結(jié) 22 5.2 展望 22 參 考 文 獻(xiàn) 23 附錄一：外文原文 24 附錄 2：外文翻譯 33 致 謝 42 摘 要 現(xiàn)代的車身結(jié)構(gòu)研究設(shè)計(jì)目光多集中在轎車，而載貨汽車也在汽車行業(yè)扮演不可或缺的角色。本次設(shè)計(jì)，以人機(jī)工程學(xué)和貨車設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，基于貨車原型的前提下對(duì)載貨汽車的駕駛室以及車廂進(jìn)行設(shè)計(jì)，希望提高廂式貨車的作業(yè)性能和舒適性、符合人們的審美要求、具有人性化的設(shè)計(jì)要求，從而可以更加得到大眾的認(rèn)可。 本次設(shè)計(jì)使用 SolidWorks 和 CATIA 軟件，從廂式載貨汽車的設(shè)計(jì)方法，貨車的基本尺寸的計(jì)算，選擇型號(hào)和設(shè)計(jì)需要達(dá)到的要求著手，對(duì)廂式貨車的駕駛室，車身骨架以及蒙皮進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并且給出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)步驟。繪出工程中需要的二維圖以及成型的三維圖形，并完成各個(gè)部件的裝配，得到貨車車身外觀， 然后對(duì)骨架進(jìn)行蒙皮，然后得出最后特征外觀。 本次設(shè)計(jì)中骨架和蒙皮型號(hào)、材料的選取設(shè)計(jì)等都切合要求，車身設(shè)計(jì)較為合理。達(dá)到車身結(jié)構(gòu)完整、輕量化的目標(biāo)要求。 關(guān)鍵詞：載貨汽車；SolidWorks；CATIA；車身結(jié)構(gòu) I ABSTRACT Modern car body structure research focuses on cars, and trucks also play an indispensable role in the automotive industry. This design, based on ergonomics and freight car design standards, designs the cab and carriage of the truck based on the prototype of the truck, hoping to improve the performance and comfort of the van, meet the people's aesthetic requirements, and have the humanized design requirements, so that it can be more popular. The design is based on SolidWorks and CATIA software, from the basic knowledge of van wagon, the calculation of the basic dimensions of the van, the selection of the vehicle and the requirements of the design, the design of the cab, the body skeleton and the skin of the van, and the corresponding design steps. The two-dimensional drawings and 3D graphics needed for the engineering production were drawn, and each component was assembled to get the overall appearance of the car body, and then the skeleton was skinned. Finally, the body shape needed for the design was obtained. The design and selection of skeleton and skin in the body design conform to the design requirements, and the body reference of the truck body is more successful. Achieve the goal of complete and lightweight body structure. Key Words：Truck; SolidWorks;CATIA;Body Structure II 載貨汽車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 緒論 1.1 引言 廂式載貨汽車主要用途是為了載運(yùn)貨物而設(shè)計(jì)和裝備的商用車輛。近年來(lái)， 隨著我國(guó)高速公路網(wǎng)的飛速發(fā)展與完善，我國(guó)也已經(jīng)進(jìn)入了運(yùn)輸行業(yè)大發(fā)展的時(shí)代。當(dāng)今社會(huì)，貨車的功能也已經(jīng)不僅僅是單一的運(yùn)載貨物了，逐漸成為了一種社會(huì)化服務(wù)工具。因此，貨車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須要緊扣時(shí)代的步伐，滿足人們現(xiàn)如今的使用需求。 貨車車身由駕駛室和車廂組成。在效率成為主旋律的今天，貨車更是晝夜不停的運(yùn)作，駕駛室作為駕駛員休息和工作的區(qū)間，其設(shè)計(jì)要滿足安全性、舒適性、耐用性等基本要求。車廂按不同需求設(shè)計(jì)成多種行式，其結(jié)構(gòu)也不同，在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的有車廂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、車箱尺寸及容量、前后軸載荷分配等因素，對(duì)于廂式車箱還要考慮空氣動(dòng)力性能。 1.2 國(guó)內(nèi)外廂式貨車的發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1 國(guó)外現(xiàn)狀 近年來(lái)國(guó)際上的汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨向于采用等強(qiáng)度、等剛度以及等壽命的設(shè)計(jì)原則，并能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)車身零部件的壽命，精確而高效的預(yù)測(cè)零部件的動(dòng)態(tài)應(yīng)力歷程。汽車結(jié)構(gòu)在實(shí)際工況下承受較為復(fù)雜的激勵(lì)載荷，車骨架開裂的情況時(shí)有發(fā)生。 現(xiàn)代大存儲(chǔ)容量計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，尤其是 CAD、CATIA 和 SolidWorks 技術(shù)的逐漸成熟，促進(jìn)了汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的革命性發(fā)展。 CATIA 在汽車等機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)中應(yīng)用非常廣泛。在汽車產(chǎn)品開發(fā)中的作用集中體現(xiàn)在三方面： ①極大地縮減了產(chǎn)品的研制周期。在建模和分析過(guò)程中采用實(shí)體造型和參數(shù)化，模型和參數(shù)修改都很方便，最終確定合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)所需時(shí)間得到大幅縮減。 ②減少了開發(fā)費(fèi)用。利用 CATIA 對(duì)車身造型所需費(fèi)用大幅減少。 ③能夠在設(shè)計(jì)階段造型出更為優(yōu)越的整車車身結(jié)構(gòu)。譬如通過(guò)優(yōu)化車架和車身結(jié)構(gòu)減輕整車質(zhì)量。 在汽車工業(yè)中激光技術(shù)主要用于車身焊接、坯板拼焊和零件焊接。車身激光焊接工藝主要用于車頂焊，其應(yīng)用可以減噪和適應(yīng)新的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。Volvo 公司是最早開發(fā)車頂激光焊接技術(shù)的廠家。如今，德國(guó)大眾公司在 Audi A6、 9 Golf A4、Passat；寶馬公司的 5 系列；Opel 公司的 Vectra 等車型均采用了此技術(shù)。歐洲各大汽車廠的激光器絕大多數(shù)用于車頂焊接。車身激光焊可以提高車身強(qiáng)度及動(dòng)態(tài)剛度。 日本最先開始雙相鋼的研發(fā)，其車身結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)先于其他國(guó)家。北美通用汽車和福特汽車用雙相鋼制造小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋，是板厚由原來(lái)的 1.8mm 減少到了 0.7mm，并保證了零件的剛度要求,在車身結(jié)構(gòu)制造方面具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著空氣動(dòng)力學(xué)的研究迅速發(fā)展，許多歐美、日本產(chǎn)商已經(jīng)將風(fēng)阻系數(shù)降到 0.3 以下。因此，不難預(yù)計(jì)，下一代的車型將會(huì)更加光順。今天的車身外部造型設(shè)計(jì)，按照造型師的新理念，汽車外形的連續(xù)完整性不在是通過(guò)挺拔的棱角來(lái)表現(xiàn)，而是由各種曲面的連接以及各種光學(xué)效果和視覺效果顯示出來(lái)。日本各公司為了適應(yīng)在 1990 年開始實(shí)施的車身新標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)微型載貨汽車進(jìn)行換型。整體換型的森巴（Sambar）、迷你卡布（Minicab）牌廂式車，森巴牌廂式車采用視野開闊的大玻璃，前門和后滑門采用了加強(qiáng)板，以提高橫向安全性。還通過(guò)擴(kuò)大使用防銹鋼板的方法來(lái)提高防銹能力。迷你卡爾牌廂式車采用富有動(dòng)感的流線型車身造型，并通過(guò)采用隱蔽式后踏板，使后座乘客出入更方便。另外，還采用高強(qiáng)度鋼板和防銹鋼板，提高了駕駛室強(qiáng)度、剛性以及防銹能力。另一方面，實(shí)行局部改型的的廂式貨車還有斯克拉姆、卡利、阿克泰、海杰特牌。他們?cè)诩哟蟊ｋU(xiǎn)杠的同時(shí)，還改變了前格柵的周圍設(shè)計(jì)，并提高了周圍裝備的的等級(jí)。 在后車身方面，一方面是追求車廂內(nèi)空間的有效利用，另一方面是要有流行的車身造型。另外，為適應(yīng)物資流通系統(tǒng)的冷藏等專用載貨車在逐年遞增，裝卸性也將通過(guò)減輕防護(hù)欄的質(zhì)量，減小操作力以及降低貨箱地板的離地高度等方法來(lái)改善。 1.2.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 從上世紀(jì)五十年代開始，我國(guó)的汽車工業(yè)已初步形成，發(fā)展到今天無(wú)論其規(guī)模還是品種，儼然已經(jīng)成為汽車大國(guó)，汽車工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)。目前，我國(guó)汽車行業(yè)。汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還只停留在引用外來(lái)技術(shù)層面。此外，過(guò)多的注重車身外觀而忽略結(jié)構(gòu)本身的受力特性，或是車身結(jié)構(gòu)中存在的不合理的傳力線路等也是存在的弊端。 國(guó)內(nèi)對(duì)汽車結(jié)構(gòu)的研究主要集中在對(duì)客車和轎車車身的強(qiáng)度和剛度方面。 1998 年清華大學(xué)的陸秋海等人已通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明動(dòng)應(yīng)力過(guò)大是造成車身車架開裂的主要原因，而且應(yīng)力隨車速提高而明顯增大。雖然通過(guò)試驗(yàn)或路試能夠獲得較為精確的動(dòng)態(tài)應(yīng)力歷程，但前提是己制造出樣車。如果在設(shè)計(jì)階段就能在各種不同的人—車—路面系統(tǒng)仿真下，獲得車體骨架的動(dòng)態(tài)應(yīng)力歷程，則不僅可以較精 確的預(yù)測(cè)車體骨架的安全性和壽命，而且可以通過(guò)重分析優(yōu)化其結(jié)構(gòu)，降低整車重量。自行設(shè)計(jì)的車身骨架常因整車分配不合理而簡(jiǎn)單采用局部加強(qiáng)筋的修補(bǔ)方法，這導(dǎo)致開裂部分的轉(zhuǎn)移，問(wèn)題并沒(méi)有得到根本上的解決。而對(duì)載貨汽車如廂式貨車等的研究還很少，在載貨汽車的設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用的大部分還是經(jīng)驗(yàn)類比法。尤其是對(duì)車廂的設(shè)計(jì)，由于承擔(dān)了載重貨物的大部分重量，通常只是考慮幾何尺寸等方面的要求，對(duì)廂體剛度和強(qiáng)度方面的設(shè)計(jì)還需要更加雄厚的技術(shù)資本。不過(guò)，隨著國(guó)內(nèi)的汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也必然也會(huì)有更加良性的發(fā)展。 對(duì)于載貨汽車的平順性，除了評(píng)價(jià)汽車行駛時(shí)的震動(dòng)對(duì)駕駛員的影響，還有振動(dòng)對(duì)貨物的影響。由于貨廂的震動(dòng)程度直接關(guān)系著貨物的運(yùn)輸安全，因此低水平的貨廂振動(dòng)一直是設(shè)計(jì)師的追求。由于技術(shù)水平的限制，各種貨廂振動(dòng)還是存在區(qū)別的，存在之分。迄今為止，在我國(guó)還沒(méi)有載貨汽車的載貨振動(dòng)的限值。評(píng)論貨廂振動(dòng)的優(yōu)劣，還只能與同類車進(jìn)行比較。國(guó)內(nèi)在進(jìn)行貨車車體模態(tài)分析時(shí)， 都進(jìn)行了大量的簡(jiǎn)化，尤其在車身蒙皮的處理方面，簡(jiǎn)單方法過(guò)于簡(jiǎn)單，通常只是將蒙皮按照一定的折算系數(shù)加到車身骨架上，這樣處理所得結(jié)果很粗糙。 1.3 貨車車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)意義 當(dāng)今社會(huì)科技迅速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，優(yōu)越的生活條件下，人們的精神層面也有非常顯著的發(fā)展。汽車的普及，讓我們看到了如今汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，從原來(lái)的蒸汽汽車到如今的新能源汽車，我們看到的是機(jī)械的創(chuàng)新與發(fā)展。信息化時(shí)代全球化，物流業(yè)的崛起也就是意味著載貨汽車的大運(yùn)輸時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。隨著我國(guó)的交通條件的的改善和高速公路的普及，汽車的行駛速度有了普遍提高，最高車速?gòu)?90~100km/h 提升至 120~130km/h,甚至更高。這樣一來(lái)， 對(duì)貨車的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度有了更為嚴(yán)格的要求。從目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)的汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，載貨汽車在我國(guó)有很好的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，是其發(fā)展的大好時(shí)機(jī)。 如今我們可以從設(shè)計(jì)時(shí)從材料的選擇到材料形狀的選定，都可以自行設(shè)定， 車身外形的審美度和實(shí)用度都可以達(dá)到我們的要求，使得汽車具有更好的使用性能，也有更輕的質(zhì)量，更符合了大眾的審美。 車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是以車身造型設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)進(jìn)行車身強(qiáng)化設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系到車身內(nèi)外造型能夠順利實(shí)現(xiàn)和車身各種功能是否能正常發(fā)揮。而且大物流時(shí)代，進(jìn)行貨車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很有意義。 2 廂式貨車車身設(shè)計(jì)方法 2.1 車廂用途 通用車箱主要用來(lái)運(yùn)輸一些裝卸輕便，中轉(zhuǎn)次數(shù)較少的貨品，如運(yùn)輸鋼材、木材、布料等。 專用車廂主要用于不宜暴露于裸露環(huán)境中貨物，如易損日用百貨、食物等可用廂式貨車運(yùn)輸。 圖 2.1 廂式貨車 2.2 廂式貨車的車身結(jié)構(gòu) 廂式貨車一般是由車廂安裝在二類底盤基礎(chǔ)之上構(gòu)成。車廂裝有后門或側(cè)門，內(nèi)部有透風(fēng)、采光設(shè)備，防雨、防曬等性能優(yōu)良。 圖 2.2 貨車車身結(jié)構(gòu)示意圖 2.3 廂式貨車的分類 按照駕駛室的一般分類方式，駕駛室有長(zhǎng)頭駕駛室式以及平頭駕駛室式兩種。長(zhǎng)頭式車體相對(duì)長(zhǎng)度較短，空氣阻力較大；而平頭式長(zhǎng)度上有所提高，外征協(xié)調(diào)。平頭駕駛室式裝有導(dǎo)流罩的貨車空氣阻力小，可以在高速上行駛。 2.4 廂式貨車車廂的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 2.4.1 車廂骨架結(jié)構(gòu) 車廂骨架布局對(duì)車身自重、剛度以及強(qiáng)度等有很大影響。合理的車廂布置應(yīng)滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)的要求，車身輕量化也需要考慮在內(nèi)。車骨架的質(zhì)料種類，截面形狀都與骨架的重量有關(guān)。在質(zhì)料截面積相等和壁厚厚度不變的條件下，抗扭能力如圖 2.2： 圖 2.2 抗扭能力示意圖 在完成對(duì)應(yīng)車廂的骨架設(shè)計(jì)之后，還要考慮蒙皮選材以及截面形狀的選定。 骨架布局及加工方式：“井”字形的矩形線框。車廂骨架由六部分組成，分別是前圍、側(cè)圍、后圍以及底架。先設(shè)計(jì)各個(gè)模塊，再將各個(gè)模塊焊接到一起。 底架是車廂的安裝基礎(chǔ)，承受較大應(yīng)力，底架的橫梁縱梁選用槽型鋼，然后依據(jù)車廂承載重量選擇能夠滿足需要的槽型鋼型號(hào)，安裝時(shí)橫縱搭接，以提高底架的使用性能。 圖 2.3 車廂底架結(jié)構(gòu)圖 2.4.2 蒙皮的選取與設(shè)計(jì) 蒙皮是一種薄殼鈑件，由某種方式相互連接，將其固定在骨架框架上，可以相互接合，構(gòu)成車廂內(nèi)外輪廓。其尺寸根據(jù)對(duì)應(yīng)骨架尺寸來(lái)選定，設(shè)計(jì)時(shí)蒙皮與蒙皮應(yīng)留有約 15mm 的搭接量，因此尺寸設(shè)計(jì)時(shí)需多加 30mm 的留量。 一般提高蒙皮的剛度主要手段主要是在蒙皮表面制各種形狀的加強(qiáng)筋。弧形最好，三角形矩形略次。 圖 2.4 外蒙皮的截面形狀 2.4.3 門梯和門窗密封條的布局 （1）車廂門的設(shè)計(jì) 廂式貨車車廂一般設(shè)置成后門，由此貨品的運(yùn)輸和交通方面出現(xiàn)的問(wèn)題可以避免。另外，增設(shè)側(cè)門也是在較長(zhǎng)車廂車廂中經(jīng)常出現(xiàn)的。對(duì)于后門不便開啟的情況下，可以打開側(cè)門替代后門。 矩形平面的布局形式在貨車車箱門的設(shè)計(jì)中是經(jīng)常使用的。車廂的后圍通常只有車門和門框，且車門可開啟 270°與外車廂折疊，不占空間，便利裝卸。左右對(duì)開式車門設(shè)計(jì)較為合理，是普遍使用的后門開啟的方式。 （2）門梯的設(shè)計(jì) 地面與車廂下底面一般相距約 1100mm，一般在門的下部裝有門梯，使得可以更為輕松地裝卸貨品。固定式門梯直接將門梯固聯(lián)在車門的下部，布局簡(jiǎn)單， 使用方便。 2.5 廂式貨車駕駛室設(shè)計(jì) 絕大多數(shù)貨車駕駛室都采用非承載式結(jié)構(gòu)，一般由蒙皮和駕駛室骨架焊合成殼體，通常是由轎車和小型客車駕駛區(qū)變形而來(lái)。 駕駛室的組成部分有頂蓋、后蓋、前圍和地板等。頂、后總成的板件大都是尺寸較大，尺寸展開多在 2000mm 以上。參照原有車型，本次駕駛室設(shè)計(jì)采用平頭式。 2.6 廂式貨車的設(shè)計(jì)原則 （1）車輛的質(zhì)心高度應(yīng)遵循法規(guī)規(guī)定，靜態(tài)空載狀態(tài)下，汽車的最小側(cè)傾角大于等于 35°。 （2）貨車的車體經(jīng)過(guò)改裝后，車體質(zhì)量不能超過(guò)最大允許質(zhì)量，原車型最大軸載質(zhì)量的 3%為現(xiàn)軸載質(zhì)量的極限值。 （3）車廂內(nèi)部需要相對(duì)足夠的空間，以滿足裝載和下卸貨品的需求。 3 廂式貨車車廂參數(shù)確定 3.1 車廂的基本參數(shù)確定 3.1.1 基本尺寸的選定 貨車車廂應(yīng)在設(shè)計(jì)初就確定相應(yīng)的尺寸。廂體長(zhǎng)度設(shè)計(jì)主要基于前后軸荷分配系數(shù)的大小，以保持貨車底盤原有性能。廂體寬度主要是由輪距、使用要求及法規(guī)等決定。在同時(shí)滿足裝載容、裝載便利的情況下，貨廂高度由改裝后的質(zhì)心高度決定，盡量減小車廂設(shè)計(jì)時(shí)的高度，從而降低質(zhì)心，汽車運(yùn)行性能可以提高。 初選車廂長(zhǎng)×寬×高：5900×2300×2200（mm） 貨車實(shí)際承載容積由車廂內(nèi)框尺寸決定，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮到貨車的各個(gè)情況，如行駛路況條件、裝載質(zhì)量、貨物密度、尺寸規(guī)格等，從而運(yùn)輸效率可以得到提升。 貨車實(shí)際容積計(jì)算公式如下： 1 1 1 V=lx bx hx ×10-9 V ——車廂容積（m3） lx1 ——廂內(nèi)有效長(zhǎng)度（mm） bx1 ——廂內(nèi)有效寬度（mm） hx1 ——廂內(nèi)有效高度（mm） 初選載質(zhì)量利用系數(shù)為 0.8，整備質(zhì)量 6 噸，載質(zhì)量為 4.8 噸，考慮 5%超載率，可裝 5.04 噸貨物。初選內(nèi)框的長(zhǎng)×寬×高為： 5580×2150×2150（mm） 3.1.2 車廂附件尺寸結(jié)構(gòu) 總成完成之后還需對(duì)一些附件進(jìn)行設(shè)計(jì)，有如下幾項(xiàng)步驟： （1）不銹鋼角鐵 在各個(gè)蒙皮結(jié)合處，需要用不銹鋼角鐵進(jìn)行包邊，選擇型號(hào)厚度為 1mm 的冷軋鋼，起到加固美觀的作用，其大小應(yīng)該與骨架尺寸相當(dāng)。 （2）不銹鋼包角 在車廂頂角處應(yīng)焊接不銹鋼包角，使蒙皮更加牢固，也更具美觀。 3.1.3 車廂剛度設(shè)計(jì)相關(guān)要求 對(duì)車身有關(guān)剛度的要求，除參考已有的靜剛度指標(biāo)之外，因?yàn)橐浑A頻率與車身剛度和質(zhì)量密切相關(guān)，對(duì)車身動(dòng)態(tài)特性也有很大的影響，所以現(xiàn)階段常以車身結(jié)構(gòu)的一階模態(tài)頻率作為設(shè)計(jì)時(shí)的優(yōu)化目標(biāo)或約束條件。對(duì)一些應(yīng)變大或較大應(yīng)變能的零部件，應(yīng)采用加強(qiáng)板，以改變零件的截面尺寸或增加板厚；相對(duì)地，對(duì) 應(yīng)應(yīng)變能小的零件，設(shè)計(jì)時(shí)可相應(yīng)地減小或撤除板料，合理利用材料，已達(dá)到減輕質(zhì)量的目的。 高剛度和輕量化在某種程度上彼此沖突，屬于多目標(biāo)優(yōu)化。通常面臨設(shè)計(jì)時(shí)存在的一些比較矛盾的問(wèn)題時(shí)，需權(quán)衡利弊，實(shí)現(xiàn)利益最大化。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)汽車各性能之間的關(guān)系，有效集成各組件之間的規(guī)律。 大型板件的剛度不足，會(huì)引發(fā)板件之間的振動(dòng)，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生共振，駕駛室內(nèi)部由此產(chǎn)生很大的噪聲，引起車內(nèi)人員的不適，更甚造成零件的損壞，且低剛度的零件在搬運(yùn)時(shí)也會(huì)引起很大的不便。因此，零件的剛度是板殼時(shí)最先需要提高的，并且有如下注意點(diǎn)： （1）板殼零件的剛度主要由零件的板厚以及形狀，曲面、棱線等造型決定， 使零件成型過(guò)程中可冷作硬化，有利于提高板件剛度，相反，平直的零件造型并不可取。 （2）內(nèi)部一些大型金屬板殼零件以及不裸露的大型覆蓋件可沖壓出加強(qiáng)肋提高性能。 （3）車身最大受力是零件底架和橫梁，底架應(yīng)最先進(jìn)行剛度校核。 3.2 貨車車廂的骨架設(shè)計(jì)流程 本次骨架材料擬采用異型鋼和熱軋槽鋼。因?yàn)楫愋武摴茌^普通鋼管而言，有較大的慣性矩和截面模數(shù)，有較強(qiáng)的抗彎扭能力，可大幅度減輕結(jié)構(gòu)重量。槽鋼截面特征很好，強(qiáng)度較高。 3.2.1 底架 底架是整個(gè)車廂的安裝基礎(chǔ)，它承受載荷為整個(gè)車身部分中最大的，槽粱、縱梁選擇槽型鋼。橫、縱搭接的結(jié)構(gòu)，底架縱梁是副車架。 底架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為長(zhǎng) 5900mm，寬為 2300mm 的骨架，各橫梁的位置根據(jù)后軸線的軸線位置確定，各橫梁之間的間距設(shè)定為 983mm，保證傳動(dòng)軸有足夠傳動(dòng)空間。如圖 3.1 （1）底架材料的確定 圖 3.1 底架結(jié)構(gòu)示意圖 底架是全車受力最大的部件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到足夠的疲勞極限和屈服極限， 然后較低的應(yīng)力集中敏感性，較為良好的冷沖壓性能和焊接性能。低碳合金和中低碳合金可滿足設(shè)計(jì)要求。 拉伸尺寸較大，形狀復(fù)雜的沖壓件用沖壓性能較好的 09MnREL 等鋼板制造， 拉伸尺寸不大，形狀又不復(fù)雜的沖壓件用強(qiáng)度稍高的 16Mn.10WL 等高強(qiáng)度鋼板在伸長(zhǎng)率上性能變差，不宜采用。 Q345 是一種低碳鋼，綜合力學(xué)性能良好、塑性、焊接性良好，一般用作強(qiáng)度設(shè)計(jì)，用于車輛、橋梁等承受動(dòng)荷的結(jié)構(gòu)等，故本次選取 Q345 制造車架,其力學(xué)性能： Qb =490～620MPa.(б-1=бb∕2) T б-1 =245～310（Mpa）. （2）彎曲應(yīng)力的計(jì)算與校核 縱梁斷面的最大彎曲應(yīng)力δ為： δ=Mmax∕W. Mmax——最大彎矩。 W——截面系數(shù) 以上式求得的彎曲應(yīng)力應(yīng)不大于材料的作用應(yīng)力[б] [б]=бS/nS 式中：бS——材料的屈服極限，對(duì)于 Q345 鋼，бS =340-355MPa. nS——安全系數(shù)，一般 nS =1.2～1.5 則[б]=бS/nS =345/1.25=276MPa. 底 架 縱 梁 槽 鋼 應(yīng) 力 分 析 ： q=G/nl=5.04×103×9.8/（2×5900）=4.18(KN/m). G——載重量n——縱梁槽鋼板 l——縱梁鋼長(zhǎng)度 由剪力公式：FS=-qx，M=-1/2qx2.算出相應(yīng)的剪力、彎矩，并畫出相應(yīng)剪力圖、彎矩圖,如下圖 3.2 和圖 3.3 所示。 19 圖 3.2 剪力圖 圖 3.3 彎矩圖 由бmax=Mmax/W=1.89/W≤[б] T W≥18.19×1000/276×106=66cm3 由算出的值根據(jù)槽鋼（CB/T707—1998）標(biāo)準(zhǔn)，縱梁材料選擇型號(hào)為 36b， 其橫截面如下圖 3.4。 圖 3.4 底架縱梁結(jié)構(gòu)圖 橫梁設(shè)計(jì)選擇 ：熱軋槽鋼（G/BT707—1988）型號(hào)為 10。其截面如圖 3.5 所示。 圖 3.5 底架橫梁結(jié)構(gòu)圖 底架強(qiáng)度校核，底架材料為 Q345,汽彈性模量為 2.06E+11,泊松比為0.28，利用 ANSYS 軟件，將底架三維圖導(dǎo)入，建模： ： 圖 3.6 材料定義示意圖 圖 3.7 示意圖中等密度劃分網(wǎng)格 施加兩倍車身質(zhì)量加縱向載荷的力，整備質(zhì)量 6 噸，載質(zhì)量為 4.8 噸，即總的縱向載荷為 1.68×105N，承載面積為（5900×2300-983×728）×10-6m2。 圖 3.7 施加載荷示意圖 圖 3.8 底架應(yīng)力變形示意圖 由 ANSYS 分析結(jié)果可知，底架承受載荷僅為 56000Pa，遠(yuǎn)小于 Q345 鋼的許用應(yīng)力，所以底架設(shè)計(jì)選材合理。 內(nèi)骨架初選異型管。 初選：A×B：40mm×50mm，t=5mm 3.2.2 前圍骨架 車廂前圍為封閉型，組成部分有外支撐架和內(nèi)骨架。 參照該原有車型，前圍結(jié)構(gòu)寬為 2400mm，高為 2200mm 的骨架。中間兩橫梁距 607mm，下橫梁距框架下端 853mm。見圖 3.6。 圖 3.9 前圍結(jié)構(gòu)圖 貨車前進(jìn)或制動(dòng)時(shí)，前圍受到一定沖擊，本次假設(shè)汽車以 0.75g 的制動(dòng)減速來(lái)模擬，則單位載荷： q =G/nl =503×103×0.75×9.8/（4×2300×10-3）=4.02（KN/m） 底架承受沖擊載荷大于前圍骨架所受沖擊載荷。因此前圍選擇的鋼材型號(hào)為Q235 鋼,[б]=235MPa.后由剪力圖得 Mmax=10.02KN/m,W≥8.03cm3。 所以支撐架選用矩形鋼管：初選 A×B（長(zhǎng)×寬）：80mm×60mm。厚度 t=6mm 如圖 3.7。 圖 3.10 矩形鋼管截面圖 內(nèi)骨架選用矩形鋼管：初選 A×B：40mm×30mm，t=4mm 如圖 3.8。 圖 3.11 矩形鋼管截面圖 3.2.3 后圍骨架 貨車后圍組成有支撐框架和后門，框架結(jié)構(gòu)由矩形鋼管焊接之后得到。，車廂門設(shè)定為后門開啟，便于貨車裝載下卸，也有利于汽車的行駛安全。后門開啟與車廂外壁相疊。這樣的設(shè)計(jì)方式不占空間，狹窄地點(diǎn)作業(yè)時(shí)也便捷。后圍支撐架設(shè)計(jì)為寬 2400mm，高 2200mm 的骨架，中間橫梁距支撐架下端為 1550mm，如圖 3.9 所示。 圖 3.12 后圍支撐架結(jié)構(gòu)圖 支撐架選用矩形鋼管：A×B:80mm×60mm，t=6mm 后門骨架選用矩形鋼管：A×B:80mm×60mm，t=6mm 設(shè)計(jì)時(shí)注意到車門和支架之間需要鉸鏈連接，所以車門兩側(cè)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留出 12mm 的空隙，由于支架和車門之間需要密封條，故車門上下各預(yù)留 6mm 的間隙。所以后門的尺寸設(shè)計(jì)為高 1550-12=1538mm，寬 2150÷2-12=1063mm 的骨架，再于支撐架中間焊兩條橫梁，距上下橫梁距離為 400mm，如圖 3.10 所示。 圖 3.13 后門結(jié)構(gòu)圖 3.2.4 側(cè)圍骨架 側(cè)圍外骨架初選為矩形骨架：A×B：40mm×30mm，t=4mm 其結(jié)構(gòu)為長(zhǎng) 5900mm 高 2200mm 的骨架，中間橫梁分別相距 980mm，縱梁相距728mm 如圖 3.11 所示。 圖 3.14 側(cè)圍骨架結(jié)構(gòu)示意圖 3.2.3 頂圍骨架 在設(shè)計(jì)完前圍、側(cè)圍和后圍骨架的基礎(chǔ)上，頂圍骨架設(shè)計(jì)為為 6000mm，寬為 2300mm。頂骨架結(jié)構(gòu)如圖 3.12 所示。其中橫向骨架之間間距均為 980mm。 圖 3.15 頂骨架結(jié)構(gòu)圖 3.2.4 整體骨架安裝 各部分設(shè)計(jì)完成之后，完成整體骨架的安裝。 3.3 車廂蒙皮設(shè)計(jì) 3.3.1 概述 設(shè)計(jì)車廂蒙皮時(shí)主要包括如下三個(gè)方面的內(nèi)容：1、根據(jù)設(shè)計(jì)好的車廂骨架進(jìn)行蒙皮設(shè)計(jì)；2、對(duì)蒙皮的截面形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)；3、對(duì)一些必要的附件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)（如門鎖、包角等）。 3.3.2 車廂蒙皮的設(shè)計(jì)過(guò)程 結(jié)合已設(shè)計(jì)完成的車廂骨架尺寸，蒙皮采用 1.0mm 厚的冷軋鋼板，設(shè)計(jì)時(shí)通常事先會(huì)在薄板上加各種形狀的加強(qiáng)肋，以提高蒙皮的剛度。本次設(shè)計(jì)中，側(cè)圍截面和前圍截面采用矩形截面?？紤]到各個(gè)面受力情況不同，頂圍蒙皮和后圍蒙皮設(shè)計(jì)時(shí)不需要加加強(qiáng)肋。 （1）前圍骨架蒙皮設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，前圍、側(cè)圍、后圍蒙皮設(shè)計(jì)均采用寬 100mm，高 40mm 的矩形截面，蒙皮與蒙皮接合的地方需要留有 15mm 左右的余量，這是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)所要求的；另一方面，由此補(bǔ)全骨架開檔和蒙皮本身存在的尺寸上的誤差。所以， 整個(gè)前圍的蒙皮寬度尺寸為 2300+30=2330mm，高度即為前圍骨架的高度 2200mm。 （2）側(cè)圍骨架蒙皮設(shè)計(jì) 整個(gè)側(cè)圍的蒙皮寬度為 6000+30=6030mm，側(cè)圍骨架拉伸長(zhǎng)度即為側(cè)圍骨架高度 2200mm。 （3）后圍蒙皮設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)時(shí)由于后門需要安裝門鎖，所以后圍對(duì)剛度要求低于前圍和側(cè)圍，故后圍支撐架蒙皮采用 1mm 厚的鋼板即可。根據(jù)后圍支撐架的結(jié)構(gòu)，需做三塊薄鋼板， 后門兩塊，后圍上部一塊，計(jì)算后可得到后門上部鋼板尺寸長(zhǎng)為 2200mm，寬為650mm。后門蒙皮尺寸為長(zhǎng) 1538mm，寬為 1063mm，厚 1mm 的矩形鋼板。 圖 3.16 蒙皮示意圖 3.3.3 車身附件 設(shè)計(jì)時(shí)為使車廂蒙皮更加穩(wěn)固和美觀，通常在蒙皮對(duì)接處焊接上角度為90°，厚度為 1mm 的不銹鋼角鐵，在對(duì)接頂角處焊接 1mm 厚的不銹鋼包角。 4 駕駛室的參數(shù)確定 4.1 駕駛室骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)時(shí)相關(guān)車身總體尺寸由整車總布置確定，根據(jù)貨車行駛時(shí)各種因素產(chǎn)生的振動(dòng)影響確定下貨車駕駛室大致的外形尺寸。 由對(duì)駕駛室拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析，以及貨車運(yùn)行中的實(shí)際要求，對(duì)駕駛區(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置。本次設(shè)計(jì)計(jì)劃采用矩形材桁架結(jié)構(gòu)加 3mm 厚的鋼板蒙皮對(duì)駕駛室的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。骨架的合理布置和截面形狀的選擇是設(shè)計(jì)駕駛室骨架的主要求，因?yàn)轳{駛室的強(qiáng)度要求主要是由骨架承擔(dān)。駕駛室骨架設(shè)計(jì)采用異型鋼制方管，選用截面為 30mm×30mm×4mm、60mm×40mm×4mm、80mm×60mm×4mm3 種鋼制方管骨架，基本骨架以截面為 60mm×40mm×3mm 的鋼制方管；支撐區(qū)選用的矩形管尺寸為 30mm×30mm×3mm 的；剛度要求較高的部分選用尺寸為 80mm×60mm ×4mm 的矩形鋼管，高強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求主要集中在前風(fēng)窗下端部分。選取的材料的強(qiáng)度極限為 440Mpa，屈服極限為 353Mpa。駕駛室骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 4.1 所示。 圖 4.1 駕駛室骨架結(jié)構(gòu)圖 在車輛行駛過(guò)程中駕駛室存在多種極限工況，根據(jù) ECE-R29 法規(guī)中規(guī)定的部分試驗(yàn)要求， 總結(jié)出載貨貨車駕駛室的 4 種基本工況，有彎曲工況、正碰工況、扭轉(zhuǎn)工況和頂壓工況。如表 4.1 所示。 23 表 4.1 各工況中施加的載荷和約束 工況類型 載荷施加 約束施加 彎曲工況 在駕駛室座椅的安裝位置處施加垂直向下的載荷，左、右 大小各取為 2 kN 分別施加 6 個(gè)自由度的約束在前、 后 4 個(gè)懸置點(diǎn)處 正碰工況 于駕駛室前部的左、右兩側(cè)施加由從前往后的力，取值為 0.8 kN 分別施加 6 個(gè)自由度的約束在前、 后 4 個(gè)懸置點(diǎn)處 扭轉(zhuǎn)工況 在后 2 個(gè)懸置點(diǎn)處豎直方向施加等大、反向的集中力，取 值 1.2 kN 施加 6 個(gè)自由度的約束在前 2 個(gè)懸置點(diǎn)處 頂壓工況 駕駛室頂部左、右處施加豎直 向下的力，取值為 2 kN 施加 6 個(gè)自由度的約束在 前、 后 4 個(gè)懸置點(diǎn)處 在各種工況條件下，材料所受應(yīng)力均未超過(guò)駕駛骨架材料的強(qiáng)度極限和屈服極限，即表明本次骨架設(shè)計(jì)合理。 4.2 駕駛區(qū)蒙皮的選取與設(shè)計(jì) 駕駛室鐵板蒙皮有兩種主要設(shè)計(jì)形式：（1）對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并沒(méi)有發(fā)揮到作用， 蒙皮僅在美觀上起到作用；（2）蒙皮不僅美觀，而且也作為駕駛室結(jié)構(gòu)零件， 設(shè)計(jì)過(guò)程中需要與骨架件合成密封的盒狀截面結(jié)構(gòu)，也對(duì)整個(gè)駕駛室的強(qiáng)度方面起到作用。本駕駛室的蒙皮設(shè)計(jì)采用后一種設(shè)計(jì)方案，見圖 4.2。 圖 4.2 根據(jù)駕駛室鈑金結(jié)構(gòu)構(gòu)建同尺寸駕駛室基本結(jié)構(gòu) 在此蒙皮結(jié)構(gòu)中，在引擎蓋、前風(fēng)窗及其周圍處采用 3mm 厚的鋼板，與骨架合成密封的盒狀截面結(jié)構(gòu)，在其它部位采用 2mm 厚鋼板與骨架接合，形成盒狀截面結(jié)構(gòu)，蒙皮和骨架可以成為一個(gè)整體，對(duì)整個(gè)駕駛室強(qiáng)度方面起到加強(qiáng)作用。側(cè)圍按照前圍的形狀在側(cè)窗下面形成一條折痕線，把側(cè)面分成夾角 170°的兩個(gè)平面，這樣駕駛室的結(jié)構(gòu)整個(gè)也可以更加飽滿，內(nèi)部空間也得到擴(kuò)大。 5 總結(jié)和展望 5.1 總結(jié) 綜合分析，現(xiàn)在設(shè)計(jì)師的研究重點(diǎn)普遍基于轎車，對(duì)于載貨汽車車身造型很容易被大眾忽略，當(dāng)代物流業(yè)的發(fā)展正是大物流的發(fā)展，載貨汽車的車身結(jié)構(gòu)改進(jìn)也需要得到大眾的目光。 本次設(shè)計(jì)中存在的一個(gè)比較大的問(wèn)題就是，設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有能夠提出一些新的改良等，較以前還是存在趨于定式化的問(wèn)題。此外，車廂骨架設(shè)計(jì)中一些小附件才存在一些小小的誤差，也需要后期的一些妥善處理。 5.2 展望 （1）鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作不易改型，需要開發(fā)鈑專門的鈑金沖壓模具，在專用車駕駛室開發(fā)制造中，成本偏高，并不實(shí)用。未來(lái)設(shè)計(jì)中希望可以通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化等手段構(gòu)建最終駕駛室，減輕駕駛室質(zhì)量。 （2）以后設(shè)計(jì)中可以嘗試新材料，積極和國(guó)外接軌。 （3）努力學(xué)習(xí)國(guó)外的新知識(shí)，希望未來(lái)可以在貨車車身方面做到更為細(xì)致的研究。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 伍文博. 客車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及輕量化研究[D].吉林大學(xué),2015. [2] 李振江.輕型電動(dòng)貨車車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].北京汽車,2017(06):20-22+26. [3]顧鴃,李鑫,金偉明.考慮單扭桿翻轉(zhuǎn)匹配的載貨車白車身剛度優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].汽車實(shí)用技 術(shù),2016(06):18-20. [4]徐中明,賴詩(shī)洋,夏小均,曹建國(guó).基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的小貨車車身模態(tài)特性改進(jìn)[J].機(jī)械設(shè) 計(jì),2016,33(02):39-43. [5] 陳玉蓮.汽車車身輕量化的研究進(jìn)展[J].熱加工工藝,2012,(5):24-26,29. DOI:10.3969/j.issn.1001-3814.2012.05.008. [6] 趙力學(xué),黃東梅,侍代軍.汽車車身分析及主要功能介紹[J].內(nèi)燃機(jī)與配 件,2018,(3):46-48. [7] 時(shí)英偉,趙長(zhǎng)軍.汽車車身精度管理[C].//第九屆河南省汽車工程技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文 集鄭州日產(chǎn)汽車有限公司,2012:1-4. [8] 裴兆.某型貨車駕駛室結(jié)構(gòu)分析與疲勞壽命研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2017. [9] 河南森源鴻馬電動(dòng)汽車有限公司.后開門貨車車身:CN201530569531.8[P].2016-06-29. [10]許洪斌,陳亞潔,劉妤,盧臘.微耕機(jī)操縱裝置動(dòng)態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化[J].機(jī)械設(shè) 計(jì),2017,34(4):80-85. [11] Nissan Motor Co.,Ltd.GlobalCommunications,CSR and IR Division Communications CSR Department[EBOL][2006-8] [12] Lin HJ, LiSH, Wang LC.Weighing method for a truck scale based on optional neural network with penalty function[J].Journal CitationReports.2017,39(7):1088-1096 附錄一：外文原文 A Comprehensive Study of Single and Multiple Truck Crashes Using Violation and Crash Data Abstract Around 4,000 people died in crashes involving trucks in 2016 alone in the U.S., with 21 percent of these fatalities involving only single-unit trucks. Many studies have identified the underlying factors for truck crashes. However, few studies detected the factors unique to single and multiple crashes, and none have examined these underlying factors in conjunction with violation data. The current research assessed all of these factors using two approaches to improve truck safety. An injury/fatal crash was defined as a crash that results in an injury or fatality. The first approach investigated the contributory factors that increased the odds of injury/fatal single truck and multiple vehicle crashes with involvement of at least one truck. The literature has indicated that previous violations can be used to predict future violations and crashes. Therefore, the second approach used violations related to driver actions that could result in truck crashes. The analysis for the first approach indicated that driving on dry-roadway surfaces, driver distraction, and rollover/jackknife types of truck crashes, speed compliance failure, and higher posted speed limits are some of the factors that increased the odds of injury/fatal single and multiple vehicle crashes. With the second approach, the violations related to risky driver actions, which were underlying causes of truck crashes, were identified and analyses were run to identify the groups at increased risk of truck involved crashes. The results of violations indicated that being nonresident, driving off peak hours, and driving on weekends could increase the risk of truck involved crashes. 1. INTRODUCTION Trucks are a crucial part of the United States economy. Trucks transport 80% of all freight in the U.S. annually, which accounts for over $700 billion worth of goods [1]. The trucking industry in the U.S. moves about 10.5 billion tons annually, which is expected to increase to 27 billion tons by 2040 [2]. Moreover, seven million people, including more than three million drivers, are employed through this industry. However, truck crashes place a huge burden on the nation in terms of death, injury, and lost productivity. According to the Federal Motor Carrier Safety 24 Administration (FMCSA), there were 667 truck occupant deaths (driver and passenger), and of those 667 deaths, 398 deaths occurred in single-vehicle crashes [3]. Wyoming has the highest fatality rate (24.7 death per 100,000 population) in the nation [4]. Wyoming also has the highest truck crash rate in the United States [5]. These high truck crash and fatality rates result from the high amount of through truck traffic on Wyoming interstates, adverse weather conditions, and mountainous geometric conditions. However, truck crashes can be mitigated by improving truck safety through policies and regulations, which enhance the performance of the trucking industry without compromising safety. Various countermeasures have been taken in the United States organized into 4 E’s of safety. The 4 E’s include enforcement, education, engineering, and emergency response. Enforcement is one of the 4 E’s that can improve traffic safety. The performance of Wyoming highway patrol (WHP), and consequently road safety, could be improved by identification of the factors that increase the odds of future violations, and consequently future crashes [6, 7]. Thus, this study incorporates violation data, in addition to crash data, to identify the contributory factors to the violations that are likely to increase the odds of future crashes. Identification of these factors can help the WHP to put more emphasis on the contributory factors of risky violations resulting in traffic safety. Truck crashes are complex events. They can involve single vehicles or two or more vehicles. Out of 700 truck occupant deaths that occur every year in the U.S., about 60% occur in single-vehicle truck crashes [8]. For each type of event, different contributory factors may play roles. Previous research indicated that there are significant differences between single and multiple vehicle crashes [9, 10]. Therefore, this study analyzed single truck and multiple vehicle crashes, with truck involvement, separately. This study investigated factors impacting different types of truck crashes by including vehicle, driver, and environmental factors. In addition, this study included violation data to identify the groups at higher risk of truck crashes by including only the violations contributing to truck crashes in this state. For the purpose of this study, a truck is defined as a commercial vehicle with gross vehicle weight rating greater than 10,000 pounds. 2. BACKGROUND Based on FMCSA, the critical reasons for large truck crashes can be assigned to driver (87%), non-performance (12%), recognition (28%), decision (38%), performance (9%), and vehicle (10%) [11]. Lemp et al. (2011) used the ordered probit model to investigate the impact of vehicle, occupant, driver, and environmental characteristics on crash severity for those involved in heavy-duty truck crashes [12]. The results indicated that the odds of fatalities increase with the number of trailers and fall as the truck gross vehicle weight rating decreases. Khattak et al. (2003) used crash data in North Carolina during 1996-1998 to investigate the impact of truck rollovers and occupant injuries in single-vehicle crashes [8]. The results indicated that higher