載貨汽車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計

載貨汽車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計,載貨,汽車,車身,結(jié)構(gòu)設(shè)計 本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告論 文 題 目： 載貨汽車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué) 院 ： 機 械 工 程 學(xué)院 專 業(yè) 、 班 級 學(xué) 生 姓 指導(dǎo)教師（職稱）： 年 3月 16日 填畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告要求開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文（設(shè)計）的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù)1. 論文（設(shè)計）題目及研究領(lǐng)域；2. 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值；3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容1.重點解決的問題；2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）；3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計）工作安排1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）；2. 論文（設(shè)計）進度計劃。四、文獻查閱及文獻綜述學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻綜述。必要時應(yīng)在調(diào)研、實驗或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。五、其他要求1. 開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計）工作開始后的前四周內(nèi)完成；2. 開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過；3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生，須重做或補做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計）工作，否則不允許參加答辯；4. 開題報告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；5. 開題報告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。8一、選題依據(jù)1、研究領(lǐng)域車輛工程-機械設(shè)計2、論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值當(dāng)今社會科技迅速發(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， 從原來的蒸汽汽車到如今的新能源汽車，我們看到的是機械的創(chuàng)新與發(fā)展。信息化時代全球化，物流業(yè)的崛起也就是意味著載貨汽車的大運輸時代已經(jīng)到來。隨著我國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，最高車速從90100km/h 提升至 120130km/h,甚至更高。這樣一來，對貨車的結(jié)構(gòu)強度、剛度有了更為嚴格的要求。從目前國際、國內(nèi)的汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，載貨汽車在我國有很好的發(fā)展優(yōu)勢，是其發(fā)展的大好時機。車身結(jié)構(gòu)設(shè)計就是以車身造型設(shè)計為基礎(chǔ)進行車身強化設(shè)計和功能設(shè)計，其設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系到車身內(nèi)外造型能夠順利實現(xiàn)和車身各種功能是否能正常發(fā)揮。而且大物流時代，進行貨車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計很有意義。3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢我國汽車工業(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，但與世界先進水平相比還有很大的差距。國內(nèi)汽車車身覆蓋件沖壓工藝和 CAD(CAPP)沖壓件成型過程的計算機模擬技術(shù)目前已經(jīng)開始推廣，但與國際先進水平相比還存在明顯差距。先進沖壓裝備主要依賴進口。在我國僅有少數(shù)企業(yè)在成型過程模擬做了初步嘗試，還沒有進行深入系統(tǒng)的開發(fā)而國內(nèi)開發(fā)的模具設(shè)計和成型過程模擬軟件的實用性較差。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)今國際先進水平的新設(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，我國可能在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)主要依賴進口。未來車身結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究重點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者的購買率。其安全性更是判斷一輛車結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)劣程度的非常重要的標準。二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容1.重點解決的問題微型載貨汽車的駕駛室和車廂造型改進2.擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）（1） 確定載貨汽車的駕駛室以及車廂的尺寸（2） 根據(jù)已確定的尺寸計算出其他細節(jié)尺寸；（3） 用 CATIA 造型確定最后整體輪廓3.本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果完成車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計，通過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 字左右外文文獻翻譯；（3） 使用 CAD/CAM 等軟件進行建模、分析；三、論文（設(shè)計）工作安排1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）；（1） 確定載貨汽車的駕駛室以及車廂的尺寸（2） 根據(jù)已確定的尺寸計算出其他細節(jié)尺寸；（3） 用 CATIA 造型確定最后整體輪廓2.論文（設(shè)計）進度計劃第 12 周理解設(shè)計題目，查找參考資料第 3 周整理參考文獻，寫好文獻綜述部分第 4 周完成開題報告初步第 56 周修改開題報告，完成初次答辯第 78 周確定微型載貨汽車車身結(jié)構(gòu)的初步布置第 910 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)計說明書第 13 周設(shè)計審核、修改第 14 周畢業(yè)設(shè)計(論文)修改 畢業(yè)設(shè)計答辯準備及答辯四、需要閱讀的參考文獻1伍文博. 客車車身結(jié)構(gòu)設(shè)計及輕量化研究D.吉林大學(xué),2015.2李振江.輕型電動貨車車架結(jié)構(gòu)設(shè)計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)燃機與配件,2018,(3):46-48.7 時英偉,趙長軍.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河南森源鴻馬電動汽車有限公司.后開門貨車車身:CN201530569531.8P.2016-06-29. 10許洪斌,陳亞潔,劉妤,盧臘.微耕機操縱裝置動態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化J.機械設(shè)計,2017,34(4):80-85.11 Nissan Motor Co.,Ltd.Global Communications,CSR and IR Division Communications CSR DepartmentEBOL2006-812 Lin HJ, LiSH, Wang LC.Weighing method for a truck scale based on optional neural network with penalty functionJ.Journal Citation Reports.2017,39(7):1088-1096附：文獻綜述文獻綜述1 引言載貨汽車主要用途是為了載運貨物而設(shè)計和裝備的商用車輛。近年來，隨著我國高速公路網(wǎng)的飛速發(fā)展與完善，我國也已經(jīng)進入了運輸行業(yè)大發(fā)展的時代。當(dāng)今社會， 貨車的功能也已經(jīng)不僅僅是單一的運載貨物了，逐漸成為了一種社會化服務(wù)工具。因此，貨車車身設(shè)計必須要緊扣時代的步伐，滿足人們現(xiàn)今的物質(zhì)需求。貨車車身包括駕駛室和車廂兩部分。在效率成為主旋律的今天，貨車更是晝夜不停的運作，駕駛室作為駕駛員休息和工作的區(qū)間，其設(shè)計要滿足安全性、舒適性、耐用性等基本要求。車廂按不同需求設(shè)計成多種行式，其結(jié)構(gòu)也不同，在設(shè)計時需考慮的有車廂結(jié)構(gòu)強度、車箱尺寸及容量、前后軸載荷分配等因素，對于廂式車箱還要考慮空氣動力性能。在設(shè)計貨車車身結(jié)構(gòu)時，需要綜合地考慮貨車的實用性、耐用性、安全性、舒適性以及其他各方面相關(guān)的因素。2 國外現(xiàn)狀近年來國際上的汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計趨向于采用等強度、等剛度以及等壽命的設(shè)計原則，并能準確預(yù)測車身零部件的壽命，精確而高效的預(yù)測零部件的動態(tài)應(yīng)力歷程。汽車結(jié)構(gòu)在實際工況下承受較為復(fù)雜的激勵載荷，車骨架開裂的情況時有發(fā)生?，F(xiàn)代大存儲容量計算機的出現(xiàn)，尤其是 CAD、CATIA 技術(shù)的逐漸成熟，促進了汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計的革命性發(fā)展。CATIA 在汽車等機械產(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：極大地縮減了產(chǎn)品的研制周期。在建模和分析過程中采用實體造型和參數(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)所需時間得到大幅縮減。減少了開發(fā)費用。利用 CATIA 對車身造型所需費用大幅減少。能夠在設(shè)計階段造型出更為優(yōu)越的整車車身結(jié)構(gòu)。譬如通過優(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。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度及動態(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)先于其他國家。北美通用汽車和福特汽車用雙相鋼制造小汽車發(fā)動機罩蓋，是板厚由原來的 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，下一代的車型將會更加光順。今天的車身外部造型設(shè)計，按照造型師的新理念，汽車外形的連續(xù)完整性不在是通過挺拔的棱角來表現(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。日本各公司為了適應(yīng)在 1990 年開始實施的車身新標準，對微型載貨汽車進行換型。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板，以提高橫向安全性。還通過擴大使用防銹鋼板的方法來提高防銹能力。迷你卡爾牌廂式車采用富有動感的流線型車身造型，并通過采用隱蔽式后踏板， 使后座乘客出入更方便。另外，還采用高強度鋼板和防銹鋼板，提高了駕駛室強度、剛性以及防銹能力。另一方面，實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。他們在加大保險杠的同時，還改變了前格柵的周圍設(shè)計，并提高了周圍裝備的的等級。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，裝卸性也將通過減輕防護欄的質(zhì)量，減小操作力以及降低貨箱地板的離地高度等方法來改善。3 國內(nèi)現(xiàn)狀從上世紀五十年代開始，我國的汽車工業(yè)已初步形成，發(fā)展到今天無論其規(guī)模還是品種，儼然已經(jīng)成為汽車大國，汽車工業(yè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)。目前，我國汽車行業(yè)。汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計還只停留在引用外來技術(shù)層面。此外，過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。國內(nèi)對汽車結(jié)構(gòu)的研究主要集中在對客車和轎車車身的強度和剛度方面。1998 年清華大學(xué)的陸秋海等人已通過實驗證明動應(yīng)力過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。雖然通過試驗或路試能夠獲得較為精確的動態(tài)應(yīng)力歷程，但前提是己制造出樣車。如果在設(shè)計階段就能在各種不同的人車路面系統(tǒng)仿真下，獲得車體骨架的動態(tài)應(yīng)力歷程，則不僅可以較精確的預(yù)測車體骨架的安全性和壽命，而且可以通過重分析優(yōu)化其結(jié)構(gòu)，降低整車重量。自行設(shè)計的車身骨架常因整車分配不合理而簡單采用局部加強筋的修補方法，這導(dǎo)致開裂部分的轉(zhuǎn)移，問題并沒有得到根本上的解決。而對載貨汽車如廂式貨車等的研究還很少，在載貨汽車的設(shè)計過程中，采用的大部分還是經(jīng)驗類比法。尤其是對車廂的設(shè)計，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，對廂體剛度和強度方面的設(shè)計還需要更加雄厚的技術(shù)資本。不過，隨著國內(nèi)的汽車技術(shù)的不斷進步，對車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計也必然也會有更加良性的發(fā)展。對于載貨汽車的平順性，除了評價汽車行駛時的震動對駕駛員的影響，還有振動對貨物的影響。由于貨廂的震動程度直接關(guān)系著貨物的運輸安全，因此低水平的貨廂振動一直是設(shè)計師的追求。由于技術(shù)水平的限制，各種貨廂振動還是存在區(qū)別的，存在之分。迄今為止，在我國還沒有載貨汽車的載貨振動的限值。評論貨廂振動的優(yōu)劣， 還只能與同類車進行比較。國內(nèi)在進行貨車車體模態(tài)分析時，都進行了大量的簡化， 尤其在車身蒙皮的處理方面，簡單方法過于簡單，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)展趨勢及展望1. 我國汽車工業(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，但與世界先進水平相比還有很大的差距。2. 國內(nèi)汽車車身覆蓋件沖壓工藝和CAD(CAPP)沖壓件成型過程的計算機模擬技術(shù)目前已經(jīng)開始推廣，但與國際先進水平相比還存在明顯差距。3. 先進沖壓裝備主要依賴進口。在我國僅有少數(shù)企業(yè)在成型過程模擬做了初步嘗試，還沒有進行深入系統(tǒng)的開發(fā)而國內(nèi)開發(fā)的模具設(shè)計和成型過程模擬軟件的實用性較差。4. 雖然涂裝技術(shù)與國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)達到國際水平,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，我國可能在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)主要依賴進口。5 結(jié)論綜合分析,我國汽車車身制造技術(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?，F(xiàn)在設(shè)計師的研究重點普遍基于轎車，對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)改進也需要得到大眾的目光。本次本科畢業(yè)設(shè)計的研究課題是載貨汽車的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計。我們在貨車車身結(jié)構(gòu)發(fā)展方面能做的還有很多，在貨車白車身設(shè)計方面參照國內(nèi)外設(shè)計經(jīng)驗，CATIA 一直為車身設(shè)計中的使用熱點。本次設(shè)計重點為車身設(shè)計，擬采用 CATIA 進行參數(shù)化設(shè)計。