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产品特色

内容简介

　　《汽车车身结构与设计/应用型本科汽车类专业“十二五”规划教材》全面介绍了汽车车身结构和车身设计的基本知识和基本设计方法。全书共8章，内容包括车身概论、汽车车身结构、汽车车身结构分析与设计、基于人机工程学的车身布置设计、汽车造型与空气动力学、车身结构碰撞安全性、车身结构有限元分析和汽车车身结构轻量化。本书融合多学科知识点，力求反映现代技术和设计方法在车身结构和设计中的应用，在内容上注重理论联系实际，突出应用性，取材丰富，图文并茂，阐述深入浅出，通俗易懂，使学生学以致用。本书可作为高等院校车辆工程专业本科生教材或教学参考书，也可作为机械类相关专业本科生选修教材，还可作为汽车行业工程技术及研究人员的参考用书。

目录

丛书序
前言
第1章 车身概论
1.1 车身发展概况
1.1.1 马车形车身
1.1.2 箱形车身
1.1.3 甲壳虫形车身
1.1.4 船形车身
1.1.5 鱼形车身
1.1.6 楔形车身
1.1.7 子弹头形车身
1.2 车身设计特点
1.2.1 车身设计主要特点
1.2.2 车身设计的技术要求
1.3 现代汽车车身开发流程与设计方法
1.3.1 现代汽车车身开发流程
1.3.2 现代汽车车身设计内容与方法
1.4 现代汽车车身设计技术及发展趋势
1.4.1 现代汽车车身设计技术
1.4.2 现代汽车车身技术发展趋势
第2章 汽车车身结构
2.1 轿车车身的结构类型
2.1.1 按承载形式分
2.1.2 按车身外形分
2.1.3 按级别分
2.2 汽车车身详细结构
2.2.1 车身结构组成
2.2.2 车身壳体结构
2.2.3 车身壳体总成
2.2.4 车身前板制件
2.2.5 行李箱盖及铰链机构
2.2.6 车身附件
2.2.7 车身内外装饰件
2.2.8 通风、暖气及空调装置
2.3 轿车车门
2.3.1 车门的功能要求
2.3.2 车门结构组成
2.3.3 车门结构形式
2.4 客车车身
2.4.1 客车车身类型
2.4.2 客车车身的承载形式
2.4.3 客车车身结构
2.5 货车车身
2.5.1 货车类型
2.5.2 货车车身结构特点
2.5.3 货车车身结构
第3章 汽车车身结构分析与设计
3.1 车身结构总体分析与设计
3.1.1 车身结构的总体设计要求
3.1.2 车身结构的划分
3.1.3 车身结构件的分析与设计
3.1.4 车身覆盖件的结构分析与设计
3.1.5 车身焊接工艺
3.1.6 车身产品分块
3.1.7 轿车车身的整体结构设计
3.2 车身结构强度与刚度分析
3.2.1 车身承受的主要载荷
3.2.2 车身主要失效形式
3.2.3 车身结构强度
3.2.4 车身结构刚度
3.3 车身结构的动力学性能设计
3.3.1 车身振动特性
3.3.2 车身结构动力学性能
3.4 车身强度与刚度试验
3.4.1 车身静态试验
3.4.2 车身动态试验
第4章 基于人机工程学的车身布置设计
4.1 车身总布置要求
4.1.1 车身总布置的设计原则
4.1.2 车身总布置的性能要求
4.1.3 车身总布置设计的主要内容
4.2 车身布置设计中的人机工程学
4.2.1 汽车人机工程学的定义
4.2.2 汽车人机工程学的研究内容与方法
4.2.3 汽车人机工程学中的人体基本特性
4.2.4 车身布置设计中人体测量数据的选择
4.3 车身内部人机设计辅助工具
4.3.1 日点装置
4.3.2 眼椭圆
4.3.3 头廓包络
4.3.4 驾驶人手伸及界面
4.3.5 数字化人体模型
4.4 车室内部布置设计
4.4.1 基于人机工程学的车室内部布置设计
4.4.2 车室内部人机界面设计
第5章 汽车造型与空气动力学
5.1 汽车造型设计特点和要求
5.1.1 汽车造型设计特点和内容
5.1.2 汽车造型设计要求
5.2 汽车空气动力学基本知识
5.2.1 汽车空气动力学的研究内容
5.2.2 汽车的空气动力
5.2.3 空气在汽车周围流动的物理特性
5.2.4 空气阻力与其他因素的关系．
5.2.5 汽车内部设备的冷却和散热通风
5.3 空气动力特性在车身造型设计中的应用
5.3.1 车身外形设计的局部优化
5.3.2 车身外形设计的整体优化
5.4 轿车的空气动力性试验
5.5 汽车造型设计方法
5.5.1 汽车传统造型设计方法
5.5.2 现代汽车造型设计方法
5.5.3 现代汽车造型设计发展趋势
5.5.4 汽车造型设计的制约因素
第6章 车身结构碰撞安全性
6.1 汽车碰撞安全性
6.1.1 汽车的主动安全性
6.1.2 汽车的被动安全性
6.2 汽车碰撞形式及乘员伤害
6.2.1 汽车碰撞形式
6.2.2 汽车碰撞时的乘员伤害
6.3 汽车安全技术法规与新车评价规程
6.3.1 汽车技术法规和标准
6.3.2 各国汽车安全技术法规
6.3.3 新车评价规程
6.4 车身抗撞性安全设计
6.4.1 与抗撞性相关的车身结构特点
6.4.2 车身抗撞性设计要求
6.4.3 车身抗撞性设计内容
6.4.4 基于碰撞安全性的主要结构设计
6.5 汽车碰撞性试验与模拟分析
6.6 汽车安全性新技术
6.6.1 主动安全性新技术
6.6.2 被动安全性新技术
6.6.3 未来汽车的主动安全性
6.6.4 未来汽车的被动安全性
第7章 车身结构有限元分析及优化设计
7.1 有限元方法概述．．
7.1.1 有限元方法的基本原理
7.1.2 有限元方法求解基本步骤
7.1.3 有限元软件简介
7.1.4 有限元软件分析基本过程
7.2 车身有限元模型的建立
7.2.1 车身建模的简化原则
7.2.2 车身有限元分析难点及解决方法
7.3 有限元法在车身结构分析中的应用
7.3.1 车身有限元分析
7.3.2 有限元法在车身强度分析中的应用
7.3.3 有限元方法在车身刚度分析中的应用
7.3.4 有限元方法在车身模态分析中的应用
7.3.5 有限元方法在汽车抗撞性分析中的应用
7.3.6 有限元方法在车身结构优化分析中的应用
7.4 基于ANSYS的车身有限元分析及优化设计实例
7.4.1 客车车身骨架截面形状的优化
7.4.2 客车车身骨架总质量优化
7.4.3 仿真分析
第8章 汽车车身材料与结构轻量化
8.1 车身结构轻量化的意义
8.2 车身轻量化的实现途径
8.2.1 采用新材料实现汽车轻量化
8.2.2 采用新工艺实现汽车轻量化
8.2.3 通过合理化结构实现汽车的轻量化
8.3 车身轻量化设计实例
8.3.1 车身轻量化的评价指标
8.3.2 车身结构轻量化设计方法
8.3.3 车身结构的优化设计模型
8.4 车身轻量化面临的主要问题
参考文献

精彩书摘

　　1．2 车身设计特点
　　汽车车身应为驾乘人员提供良好舒适的乘坐环境，使其免受振动、噪声、废气以及恶劣气候的影响；在运载货物时，应保证货物完好无损且装卸方便。同时，车身结构还应保证行车安全，减轻事故后果。但车身又受到质量和空气动力的限制，还被认为是一种具有特定功能和优美造型的艺术品，其结构包括车身壳体、车前钣金件、车门、车窗、车身外部装饰件和内部装饰件、座椅以及通风、空调装置等。车身的独特性决定了自身的设计特点。
　　1．2．1 车身设计主要特点
　　1．车身设计涉及面广，远远超出一般机械产品的范畴
　　汽车车身设计要考虑安全、节能和环保三大主题。设计和造型中要考虑空气动力学的影响，使其空气阻力最小以便降低能耗，提高燃油经济性；还应满足人机工程学要求，使驾乘人员乘坐舒适，操作轻巧、方便；设计时还涉及车身造型艺术、内部装饰、取暖、通风，防振、隔声、密封、照明以及人体工程等。同时，一方面要考虑使车身轻量化，另一方面又要具有足够的强度和刚度，以保证运行中的安全性和可靠性。
　　总之，汽车车身的独特性，决定了其设计涉及生产工艺、结构力学、人机工程学、空气动力学、造型艺术、技术美学、计算数学、计算机技术、用户心理学、交通运输工程、企业管理等多学科、多领域的知识，并要求将这些知识紧密而有机地结合在一起。可以毫不夸张地说，汽车车身技术的发展状况足以反映出一个国家的工业水平。
　　2．车身设计方法有别于其他总成
　　汽车车身的零件繁多、结构复杂，如普通轿车白车身由约400一500个冲压件组成。车身所受载荷复杂，既包括车身、车架以及固定在车身或车架上的所有总成和设备的重力、乘员及行李等静载荷，又包括驱动、制动、转弯等惯性力，及各种路况下的路面反力等动载荷。车身边界复杂，不同的悬架种类在不同情况下对车身产生不同的约束和支承。
　　汽车车身不仅是一个产品，还是一件精致的综合艺术品，其设计应遵循美学原则，应以它明晰的雕塑车体、优雅的装饰件和内部覆饰材料，以及悦目的色彩使人获得美的享受。车身外形还应反映时代风貌、民族传统和独特的企业形象。车身外形的设计、制图和结构计算方法、制造与装配工艺均不同于其他总成的设计。
　　在现代汽车车身设计中，要建立数字化车身模型。车身结构设计通常采用有限元分析方法，使轿车的安全性和轻量化变得更加合理。其设计方法详见本章1．3节。
　　1．2．2 车身设计的技术要求
　　汽车车身所特有的使用性能要求和使用环境，决定了现代汽车车身设计必须满足一定的技术要求，主要包括性能、结构、制造、维修等方面。
　　……

前言/序言

　　近年来，随着我国汽车工业的飞速发展，人们对汽车安全性、舒适性、可靠性以及造型美观和个性化的要求越来越高。车身作为汽车的三大总成之一，越来越显示出其重要性；汽车行业将需要大批应用型、技能型和创新型的汽车车身方面的技术人才。近几年，随着应用型本科院校的不断发展，许多院校设置了车辆工程专业，并开设了“汽车车身结构与设计”课程。目前，适用于本课程能反映本领域技术发展的教材较少，且主要侧重于车身设计，理论性较强，难度较大，主要适用于车身设计本科及研究生相关专业。适用于应用型本科车辆工程专业及机械类相关专业的车身结构与设计教材匮乏。由于应用型本科车辆工程专业及机械类相关专业毕业生大多不直接从事车身设计工作，但又需要掌握和了解车身结构及车身设计的一些基础知识，因此，只能开设学时较少的选修课来满足要求。本书就是为了适应应用型本科院校的教学要求和我国汽车工业高速发展的需要而编写的。2011年12月，金陵科技学院机电学院车辆工程系智淑亚副教授参加了在上海由机械工业出版社主办的全国“汽车类专业应用型本科示范教材”开发研讨会，与机械工业出版社商议，承担了本教材的主编工作。
　　本书涉及多学科交叉知识，书中综合了结构设计、空气动力学、人机工程学、造型艺术、工程材料及工艺等多学科知识。本书以车身结构与车身设计基本方法为主线，将涉及的多学科知识串联起来且融入于车身中，并使内容模块化，各模块密切相关又相互独立，方便学习。在本书编写中，力求将深奥的理论基础化、通俗化，以应用为主线，将理论与实践紧密结合，突出实用性；注重吸收现代汽车车身设计发展的新知识、新技术、新工艺、新方法和新成果；通过导读、阅读材料及案例分析等形式，增强可读性与趣味性。本书获得2013年金陵科技学院精品教材立项。通过本课程的学习，学生可以掌握车身结构并学会分析其结构，了解车身开发流程，掌握车身总布置要求及设计的基本方法，了解汽车造型设计要求及其与空气动力学的关系，了解车身结构如何满足碰撞安全性和轻量化要求，学会车身结构有限元分析方法。
　　本书的编写既是编者多年来教学和实践经验的概括和总结，同时弓！用了许多优秀教材和研究成果的结晶与精华。全书由金陵科技学院智淑亚主编并统稿，共8章，第1、2、3、5、6章由智淑亚编写，第4章由金陵科技学院孟妍妮编写，第7、8章由金陵科技学院李鸿秋编写，同时金陵科技学院凌秀军，奇瑞汽车股份有限公司高级工程师王璐参加了部分内容的编写工作，全书由金陵科技学院鞠全勇教授主审。在本书编写过程中，得到长安福特南京公司、奇瑞汽车有限公司等企业的大力支持与帮助；在出版过程中，也得到机械工业出版社的大力支持，在此一并表示最诚挚的敬意与感谢！由于编者水平有限，书中难免有不妥和错漏之处，诚恳欢迎使用本书的师生和广大读者批评指正。
　　编者

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