汽车天窗的整体结构设计
第1章绪论
1.1 引言
汽车天窗在国外有100多年的历史，已成为汽车文化的一部分。汽车在行驶特别是长途行驶的过程中，人们经常会有疲劳或者困倦的感觉,这实际上是因为大脑缺氧,有时候通过侧窗进行换气，但是侧窗打开之后，吹到入们身上的是漩涡状气流，会觉得风吹的很大,而且噪音、灰很大，同时有时会感觉到风吹的肩膀者畴。通过天窗通风会克服上述缺点。
开车的人都知道，一辆车里挤的人越多，车内的空气就越浑浊。如果在车内吸烟，车里就更是烟雾缭绕，车里的气味更是难闻。为消除这些让人感觉不舒服的味道，许多人选择购买车用香水，但这只能起到一定的除味效果。当然，打开侧窗也可起到换气的作用，可车辆在运行中打开窗户会产生很大的噪音，而且风直接冲撞到司机降低舒适感，坐在后排座位的人也会被侧窗的风吹得睁不开眼。
汽车在行驶过程中若经常打开窗户，不仅影响车内温度，会带进大量灰尘及传入车外噪声，而且由于高速行驶形成的风会直接冲撞到车内的乘员，降低乘坐舒适度，因此现代汽车一般都关窗驾驶。对于车身密封性不良的汽车，虽然也能带进部分新鲜空气，但由于不能人为地控制进风，进风量难以符合要求，而且进风部位是随机的，往往带进大量灰尘、烟气（发动机废气），污染车内空气。但若车内无新鲜空气补充，会使车内空气中二氧化碳含量增大、氧气含量下降；车内还会因抽烟、人体呼吸、食物及物品等使空气气味不好，影响乘员身体健康；为了防止汽车前窗结霜凝雾，也需要引入新风，需要有通风装置。
另外，通过天窗的玻璃可以自然采光，车室内明亮并可以营造浪漫的气氛，并给喜欢高档车的顾客带来了满足感。因此，加装天窗既为汽车改善通风状况的有效方法。
1.2 天窗定义
天窗：是指安装于汽车顶部、主体材料为玻璃的车身部件，并且该部件有一部分能够由电机驱动并通过传动机构将天窗玻璃沿滑槽前后移动、倾斜启闭，且能按要求停留在任意位置。
天窗分为固定式天窗也叫全景式天窗和活动式天窗。活动天窗又分为手动式玻璃天窗及电动式玻璃天窗。
1.3 汽车天窗的发展状况
汽车天窗起源于20世纪初，最早的出行时敞篷式布顶汽车，德国伟巴斯特公司在1932年生产出第一个功豪华汽车和公共汽车使用的折叠式的天窗，第一次将后加装天窗推向舞台。汽车本身的空间相对狭小、密封性较强，随意，车内空气容易变得浑浊，尽管汽车本身都配备通风系统，而且需要的时候还可以打开车窗让空气流通。可是，行车时尤其是快速行驶时，开侧窗通风不禁噪音大，而且灰尘多，因此，天窗这个时候就能显示出其右实行了，安装有天窗的汽车在行进过程中开启天窗后，由于气流的流动原理，能过快速有效地使车厢内的空气和车外的新鲜空气进行交换，从而使汽车内的含氧量大幅度增提高，无论时间是这还是乘客都不容易疲劳。另外，跟打开侧窗相比，开启天窗时，行驶中的造影相对比较小，也增加了行车的舒适性。
中国国内生产汽车天窗的厂家少之又少，而对天窗的研发设计对于我国汽车零部件市场的发展有开图和推动作用。据不完全统计，在发达国家汽车天窗的普及率达50%，而在我国普及率仅为1%，差距较大。世界上汽车天窗的著名生产厂家有德国尾巴斯特、德国奔驰、美国的ASC和荷兰皇家汽车天窗公司。
出于成本及消费者习惯的考虑，80％的原装车都没有安装天窗，大多数的消费者都是购买天窗后再加装以满足要求，在美国每年有数万辆的家用轿车进行后安装天窗，在韩国也有数万辆以上，而中国现有原装天窗的汽车还不带汽车生产总量的1％。现在各个城市的私家车拥有量每年还在快速递增，但带天窗的的轿车却少之又少，这个天窗市场提供了广阔的空间。
天窗发展时至今日，其类型也愈来愈多，按照操作方式一般分为手动旋转式、手动上推式、电子按键式；按照开启状态又分为外掀式和内藏式。外掀式的手动天窗多用于经济型轿车，而内藏式的电动车窗则多用于商务车、高档车。我设计的汽车天窗是内藏式的天窗加上手动的挡光板，结果相对简单低价，而且方便使用，可靠性稳定。
1.4 汽车天窗的作用
(1) 汽车活动天窗是汽车乘坐室与外界的空气直接交换通道，是改善汽车内部温度和空气质量的一种方法，而汽车内部温度和空气质量对驾乘人员在长时间驾驶车辆过程当中的舒适感以及驾驶安全性有着较大的影响。打开天窗，使车内空气循环，使汽车内部可以保持新鲜的空气，可以排出烟味、酒味、霉味等，消除暖风空调的不适感，减小驾乘人员因空气混浊所引起的昏睡感，增加汽车乘坐舒适度，减少司机的疲劳感并可以预防交通事故。
(2) 在湿度高的天气和寒冷的季节可以防止玻璃上的湿气。
(3) 闷热的夏天，长时间停车再启动时，打开天窗可尽快排出热空气，降低车内温度。
(4) 天窗本身配有的顶盖支架增加了车内的安全性，发生交通事故时天窗也可以用作紧急出口。在野外摄影、打猎时天窗起着同样方便的作用。[6]
1.5 Inventor简介
Inventor美国Autodesk公司推出的一款三维可视化实体模拟软件Autodesk; Inventor Professional（AIP），目前已推出最新版本AIP2011。Autodesk Inventor Professional包括Autodesk Inventor;三维设计软件；还加入了用于缆线和束线设计、管道设计及PCB IDF文件输入的专业功能模块，并加入了由业界领先的ANSYS ;技术支持的FEA功能，可以直接在Autodesk Inventor软件中进行应力分析。在此基础上，集成的数据管理软件; Vault用于安全地管理进展中的设计数据。由于Autodesk Inventor Professional集所有这些产品于一体，因此提供了一个无风险的二维到三维转换路径。现在，您能以自己的进度转换到三维，保护现在的二维图形和知识投资，并且清楚地知道自己在使用目前市场上DWG兼容性最强的平台。
Inventor 软件是一套全面的设计工具，用于创建和验证完整的数字样机；帮助制造商减少物理样机投入，以更快的速度将更多的创新产品推向市场。
Autodesk Inventor 产品系列正在改变传统的CAD 工作流程：因为简化了复杂三维模型的创建，工程师即可专注于设计的功能实现。通过快速创建数字样机，并利用数字样机来验证设计的功能，工程师即可在投产前更容易发现设计中的错误。Inventor 能够加速概念设计到产品制造的整个流程，并凭借着这一创新方法，连续7 年销量居同类产品之首。Inventor Professional 软件支持设计人员在三维设计环境中重复使用其现有的DWG 资源，体验数字样机带来的便利。Inventor 可以直接读写DWG 文件，而无需转换文件格式；利用宝贵的DWG资源来创建三维零件模型，这是一种前所未有的体验。Autodesk reg; Inventor Professional 软件中不仅包含丰富的工具，可以轻松完成三维设计，还可以与其他厂商的制造业软件实现良好的数据交互，从而简化客户与其他公司的协作。
Inventor Professional 提供了一套全面、集成的设计工具，可用于创建完整的数字样机，以验证设计的外型、结构和功能。Inventor 创建的模型是一种精确的三维数字样机，支持用户在工作过程中验证设计和工程数据，尽量减少对于物理样机的依赖，这将减少进入制造环节后代价高昂的原型设计变更。
Inventor Professional 软件融合了直观的三维建模环境与功能设计工具。前者用于创建零件和装配模型，后者支持工程师专注于设计中的功能实现，并能创建智能零部件，如钢结构、传动机构、管路、电缆和线束等。
在投产前为了验证设计的结果，往往需要花费高昂代价。而Inventor则具有内嵌的、易于使用的运动仿真和应力分析功能，工程师可以在机器投产前，利用这些功能和数字样机来优化、预测机器在未来的实际工作情况。
利用已验证的三维数字样机来生成制造文档，有助于在加工前减少错误和相关的ECO（工程变更单）。Inventor 可快速、精确地从三维模型中生成工程图。Inventor Professional 包含了Mechanical软件，这是工程师从事高效二维机械绘图的最佳选择。
Inventor Professional与Autodesk 数据管理软件的密切集成，有利于高效安全地交流设计数据，便于设计团队与制造团队及早开展协作。各个团队都可以利用免费的Design Review软件（评审、测量、标记和跟踪设计）来管理和跟踪数字样机中的所有零部件，从而更好地重复利用关键的设计数据、管理物料清单（BOM表），加强与其他团队及合作伙伴之间的协作。
Autodesk推出了不同的产品配置，以满足客户具体的功能要求。没有一家公司能够比Autodesk更竭尽全力地帮助设计师们进行创新，并以更低的成本将更好的产品更快地投入市场
Autodesk Inventor 中包含从数字样机中生成工程设计和制造文档的全套工具。这些工具可减少设计错误，缩短设计交付时间。
Inventor 中的自动创建视图功能和绘图工具将工程图的绘制效率提高到了新的水平。
此外，Inventor 还支持所有主流的绘图标准，与三维模型的完全关联（在出现设计变更时，工程图将同步更新），以及DWG 输出格式，因此是创建和共享DWG 工程图的理想选择。
与传统的二维制图方法相比，可大幅减少工程图的创建时间。自动制图功能可以帮助用户：
在工程图中创建所需各种视图，包括前视图、侧视图、等轴测视图、局部视图、剖视图和辅助视图等，可以通过选项控制视图中隐藏线的显示方式。
通过从三维模型中检索尺寸，放置到工程图中（包括等轴测视图尺寸），同时在三维模型发生变更时尺寸自动更新。使用一套全面的尺寸、标注和工程图符号，快速灵活地完成工程图的创建。创建位置视图，以说明装配的不同工作状态。支持的工程图标准有：ANSI、BSI、DIN、ESKD、GB、ISO 和JIS 等。[12]
1.6 课题研究的目的和意义
作为机械、电子等多种科学发展的重要成果，汽车早已成为人类现代生活中不可缺少的重要做成部分，多年来，汽车生产制造也一直在迅速的发展，当全球范围内的经济一体化的趋势有加速了这一发展速度，而传统的手工设计和制造方式早已满足不了生产发展的需要，Inventor技术的发展正是应了这种客观实际的要求Inventor技术可以显著的提高汽车产品的设计制造效率，提高设计制造的质量，减少产品修改时间，从而大大速度按了从产品设计、产品试制、试验到产品生产的整个周期。
在我国加入WTO后，国内汽车工业面临着很大的冲击，同时也给汽车发展提供了很好的机遇。所以我国今后汽车工业的发展重点将逐步转向主要是独立自主的汽车和汽车零部件随着国内汽车厂家越来越看重市场需求，许多中档轿车甚至经济型家用轿车也纷纷将天窗总以为表追设备，在保证安全白的前提下，它成为越来越多车主的能过享受的便利设备。汽车天窗改变了传统的换气形式，风吹进变为空气抽出去。汽车高速行驶时，空气分别从车的四周快速流过，再打开的天窗的外面形成负压区，将车内污浊的空气抽出，达到换气的目的。使用天窗除雾更快捷。夏天雨季雨水勤、湿度大、车内外温差大。前挡风玻璃容易形成雾气。打开车顶天窗至通风位置，可以轻易消除前挡风玻璃的雾气，保证行车安全。使用天窗换气，既不必担心车外恶劣脏污的环境，也不必担心与雨水吹进车内。使用天窗还有节能的功效，在太阳的暴晒下1小时，车内的温度就可以轻易的达到70℃。打开天窗。利用负压抽出燥热的空气换气降温，比使用汽车空调降温的速度快2—3倍，还能节省下使用开车内空调带来的能源消耗，在节能的同时还做到了减少二氧化碳以及有害气体的排放。
八十年代中后期开始，我国部分大型汽车企业研究中心为提高汽车设计水平，提高生产效率，缩短和西方发达国家的差距，开始从国外引进早期的CAD软件等。该软件的使用是设计人员开始摆脱了沿袭了几十年的图版绘图的习惯，该软件基于LINUX操作系统，运行速度快，图形处理能力强，但同时因为早期的CAD系统都是建立在大型工作站基础上，因此价格昂贵，数量不多，应用的场合少，而且该软件的使用复杂，对技术人员要求较高，所以不适合大量推广。而就是年代初，随着美国Autodesk公司的AutoCAD软件的引进，由于该软件界面友好，简单易学，功能强大，逐渐成为现今汽车行业设计软件的主流。Inventor软件是美国Autodesk公司推出的一款三维可视化实体模拟软件。它的引进给汽车设计带来了新鲜血液，和现有的大多数三维绘图软件先比Inventor软件功能更加的强大、使用更加的方便。设计者可根据设计构思和设计要求直接进行产品的三维几何造型。及概念设计，并可以对模型进行平移、旋转、缩放以及从不同的视角观察三维设计效果，这完全可以避免因空间想象错
误而造成产品设计错误。
国外的天窗生产已形成一定的规模，而国内专门生产天窗的厂家少之又少，据统计，按照每个天窗投资成本3000—5000计算，一年会生产3000—5000万元的市场份额，因此利用Inventor对天窗进行设计对于开拓我国汽车零部件生产市场有着重要意义。在现有的技术基础上，选择有力的运行机制，标准化的汽车零部件，对我国汽车工业发展有着重要的借鉴意义。[12]
第2章天窗结构及性能要求
2.1 天窗工作原理
天窗装置是利用流体力学的原理，将车内的混浊气体―抽‖出，使空气得到充分的交换。
在流体力学研究领域，实验证明在流速高的情况下流体对管壁的压力小，在流速低的情况下流体对管壁的压力大。汽车在高速行驶情况下，由于汽车顶盖都具有一定的弧度，因此，外部气流在流经汽车顶盖时速度会很高，外部空气对汽车顶盖的压力小于车内空气对汽车顶盖的压力，车内空气向车外流动，压力变小，外部新鲜空气补充进车内，这样，车内空气得到循环，汽车内部就可以保持新鲜的空气。[1]
2.2 天窗的种类及特点
2.2.1 汽车天窗种类
表2.1汽车天窗种类
天窗
注：1. 固定式玻璃天窗也就是玻璃顶棚，不可活动，不减弱甚至会加强整车强度及刚度。
2. 滑帘式天窗主体材料为可折叠的软帘，软帘沿滑槽前后移动、启闭，且能按要求停留在任意位置。
2.2.2 汽车天窗特点
表2.2天窗类型
表2.3天窗特点
2.2.3 汽车天窗各组成零部件执行标准
GB/T 2828 逐批检查技术抽样程序及抽样表QC/T 625 汽车用涂镀层和化学处理层
GB/T 17340 汽车安全玻璃的尺寸、形状、外观GB 9656 汽车用安全玻璃
GB/T 12421 客车门窗用橡胶密封条
QC/T 413 汽车电器设备基本技术条件[6]
2.3 天窗的结构型式
2.3.1 天窗的结构
（1）夹紧式结构
天窗分为天窗总成单元及安装固定框两部分，分别位于车身顶盖的外侧和内侧，通过紧固件使这两部分闭合并同时夹住车身顶盖的安装固定方式为夹紧式结构。
（2）悬挂式结构
这种结构的天窗需要为其专门设计车身顶盖，顶盖要有一个翻边孔；同时另需设计一个顶盖加强件（冲压件），并与车身顶盖的翻边孔焊接在一起。天窗总成作为一个整体，通过紧固件悬挂固定在加强件上。
表2.4 天窗夹紧式与悬挂式结构的比较
2.3.2 天窗的密封（排水）方式
（1)主动式密封方式
通过天窗与顶盖之间的密封，以及天窗玻璃与天窗开口处密封条的密封，阻止灰尘及雨水等进入天窗及车身内部。
（2)被动式密封（排水）方式
通过天窗玻璃周边的密封条与车顶翻边的密封结合，阻止灰尘及大部分雨水；同时，天窗总成内部需要设计有流水槽及排水导管接头，将少量从玻璃密封条与车顶接合处渗入的雨水排到车身外部。
在天窗总成内部框架的4个拐角处各设计一个排水导管接头，排水导管接头连通流水槽并外接排水导管，前部的排水导管通过车身A柱，后部的排水导管通过车身C 柱或D柱，将雨水导出车身。[6]
2.4 天窗的性能要求
作为整车的一个功能性部件，天窗除应满足整车常规要求，如安全性、可靠性、耐久性以及舒适性等，还要有自身的一些特点，因此，天窗应满足以下方面要求：2.4.1 安全性
表2.5 天窗系统应满足下表所列的各项要求
2.4.2 性能要求
表2.6性能要求
2.4.3 天窗玻璃的光学性能
天窗玻璃光学性能的考核主要有以下几个指标：
（1）透光率
（2）光反射率
（3）总能量传导率
（4）总能量反射率
（5）紫外线传导率
2.4.4 密封性
对于安装天窗系统的汽车而言，不但要保证天窗与车身之间密封，而且要保证天窗系统自身密封，或是能完全阻止灰尘及雨水等进入车身内部，或是在密封的同时还能利用天窗的排水系统将少量从玻璃密封条与车顶接合处渗入的雨水排到车身外部，绝对不允许在汽车内部有水迹。[7]
2.4.5 天窗系统对风噪的影响
（1）一定车速下，打开的天窗玻璃会产生一定的噪声，在产品设计时应注意控制这一噪声源。通常在车速为25～110km/h时，由此产生的风噪不能超过9db。
（2）天窗玻璃密封条与车身结合的部位也可能产生噪音，在产品设计时应考虑结合部位的间隙以及平整度，将其噪声对车内的影响控制在2db以内。
（3）天窗系统中的空气导流板也可能产生风噪，应注意其形状、角度和高度，将其产生的风噪控制在3db以内。[7]
2.5 本章小结
本章是对天窗结构和性能的研究，现有天窗的类型很多，天窗的样式繁多，在研究过后选定电动汽车天窗做为设计方向，天窗样式多种化体现了世界汽车天窗生产工业的成熟，我国的天窗生产量有很大的市场。
第3章汽车天窗设计
3.1天窗结构和工作原理设计
3.1.1 滑动机构
天窗滑动机构，主要有驱动电机、驱动齿轮、滑动螺杆、（前）枕座等构成。工作时，驱动电机所产生的转矩由驱动齿轮传送给滑动螺杆，直至后枕座。根据驱动电机的正转和反转，来决定向前滑动还是向后滑动，也就决定了车顶玻璃打开还是关闭。
3.1.2 连接机构
如图3.2所示，主要由（前）后枕座、软轴、连杆、导向柱、托架等组成。两导向柱向槽内前后移动并配合电机传动软轴带动，实现天窗的实现闭合和开启。
汽车天窗连接机构由电动机提供动力，电动机带动驱动齿轮转动（如图 3.3a），驱动齿轮选装带动涡轮式软轴转动，软轴再穿过后枕座时和后枕座的蜗杆槽（如图3.3b）通过推拉作用带动汽车天窗，电动机的正（反）向转动后枕座向前或向后运动。
如图3.5天窗支架抬起，之前一直推动汽车天窗支架闭合运动的后枕座上的推动柱也和天窗支架之间脱离，当两个部件之间脱离时，汽车天窗后枕座也脱离了整体天窗继续在滑轨上独立向前运动，同时，固定在汽车天窗后枕座上的后导向柱脱离了推动部件的束缚，开始在天窗后枕座的带动下向前运动，和前导向柱的作用相似后导向柱向前运动，同时后导向柱在后导向轨道里向前运动，从而再次向上推动汽车天窗支架使天窗向上，后导向柱的推动作用是汽车天窗向上弥补35mm的高度差，使天窗玻璃上的密封胶条和车顶相接，从而实现天窗的完全关闭。
（a）
（b）
图 3.2汽车天窗连接机构
（2）汽车天窗向后运动开启
如图3.6，电动机反转，驱动齿轮带动蜗杆式软轴反转，蜗杆式软轴反转使得后枕座通过蜗杆槽的作用力在滑轨上向后运动，在天窗后枕座运动过程，后枕座上的后导向柱也在天窗支架上的后导向滑轨上向后运动，在这一运动过程中后枕座上的推动柱再次和天窗支架结合，后枕座向后运动。在闭合过程中回位部件上的回位磁铁的磁力作用使得前导向柱回位。天窗支架向下使天窗再次回到开启前的状态，得到一个到多落差使天窗能过行进到车顶内部。实现天窗的打开。打开过程中斜降形成高度差为天窗顺利内藏提供先决条件。
(a)
（b）
图3.3基本驱动部分
3.2 汽车天窗动力机构
3.2.1 驱动机构
车顶的驱动机构由电动机、驱动齿轮、凸轮、限位开关等组成。电动机通过蜗轮、中间齿轮1和中间齿轮2进行减速, 将动力传递给驱动齿轮后移动滑动螺杆。由驱动齿轮再作一次减速,将动力传送给凸轮。
限位开关1和限位开关2二个限位开关, 它们的闭合与断开靠凸轮来检测车顶玻璃所处的位置,然后将此检测信号送给电子控制器( ECU)。限位开关1检测车顶玻璃停止的位置,即在全关闭位置前约200mm处和在斜降过程中的全关闭位置;限位开关检测车顶玻璃在滑动过程中的全关闭位置。
3.2.2 车顶开关
车顶开关包括滑动开关和倾斜开关,见图3.7,工作中它们将开关信号送至电子控制( ECU) 。
滑动开关推向打开一侧,车顶玻璃便滑动打开;推向关闭一侧时它就作滑动关闭。在滑动关闭，即使滑动开关处于关闭一侧,但一旦运行至全。关闭位置前约200 mm时, 车顶玻璃的滑动便会立即停止(限位开关作用)。一旦放松或再次推动滑动开关时,车顶玻璃便会完全关闭。当倾斜开关推向斜升(UP)一侧时,车顶玻璃便会斜升;推向斜降(DOWN)一侧时,车顶玻璃就会斜降。车顶玻璃是不会在同时既作倾斜又作滑动运动的。
(a)
（b）
（c）
图3.4闭合天窗前段
(a)
（b）
图3.5天窗闭合后段
3.2.3 电子控制系统及其工作过程
汽车电动车顶天窗的电子控制系统主要由电源及电源继电器、车顶开关(滑动和倾斜),限位开关(限位开关1和限位开关2)、电子控制器( ECU)、执行器(驱动电动机)等组成。该系统的工作共有9种状态(或过程),即: 滑动打开、滑动关闭、全关闭前200 mm处停止、从停止到全关闭、全关闭时的停止、斜升、斜升提醒、斜降、斜降至全关闭位置时的停止。
（1）滑动打开
此时限位开关1和限位开关2均保持闭合。另外只要玻璃处于全开与全闭之间,限位开关2就保持闭合。
当滑动开关推至打开位置时,0信号就由与门A的a、b两端输入,其输出为0,与非门A 的输出则为1。
由于滑动开关置于打开位置,故有0信号输入到与非门B的b端, 从而使该门输出1 信号;或门B的输出为1,使三极管T2有基极电流,T2导通。
当T2导通时,继电器2线圈通电,其触点闭合,驱动电动机电路接通,电流方向由下至上,驱动电动机正转,使车顶玻璃滑动打开。
（a）
（b）
（c）
（d）
图3.6天窗开启运动
基于HyperMesh_OptiStruct的汽车零部件结构拓扑优化设计
Equipment Manufactring Technology No.10，2008 优化设计在现代结构设计中占有十分重要的地位，它能使工程设计者从众多的设计方案中获得较为完善的或最为合适的最优设计方案，是虚拟设计和制造的重要环节，并贯穿于设计和制造的整个过程。结构优化设计通常可根据设计变量的类型划分为尺寸优化，形状优化，和拓扑优化三类。目前，尺寸优化的理论和应用已趋于成熟，形状优化的理论已经基本建立，正在着重解决实际应用方面的问题。结构的拓扑优化由于其理论和计算上的复杂性而成为结构优化设计中最富挑战性的研究领域［１］。一方面拓扑优化大大减少了建模方面的工作量，另一方面它可以在改善或保持结构性能的基础上大大减轻结构的质量。近年来，随着汽车工业的快速发展，日益突出的能源问题和为了满足对汽车设计的新要求，对汽车零部件和机械结构开展拓扑优化设计具有重要的意义。 １连续体结构拓扑优化的方法及常用算法 １．１连续体结构拓扑优化的方法 连续体结构拓扑优化是在一定空间区域内寻求材料最合理分布的一种优化方法。在进行连续体结构拓扑优化设计时，其初始设计区域一般采用基结构法进行描述。所谓基结构法，就是把给定的初始设计区域离散成足够多的单元，形成由这些若干单元构成的基结构，再按某种优化策略和准则从这个基结构中删除某些单元，用保留下来的单元描述结构的最优拓扑。基结构法可借用有限元分析时所使用的网格单元，只需在优化初始阶段进行一次网格划分，在整个优化过程中可保持网格划分不变，这使得基结构法较易实现，称为目前结构拓扑优化中应用最为广泛的方法。连续体结构拓扑优化多采用基结构法的拓扑优化方法主要有以下三种［２～３］。 １．１．１均匀化方法 均匀化方法就是以Ｂｅｎｄｓｏｅ、Ｋｉｋｕｃｈｉ提出的均匀化理论为基础引入微结构，将设计区域离散成许多带有孔洞的微结构单胞，对连续体进行拓扑优化，通过优化计算确定其材料密度呈０～１分布，由此得出最优的拓扑结构。它适用连续体基于应力和位移约束或频率约束的拓扑优化分析。１．１．２变密度法 变密度法是从均匀化方法发展而来的一种方法。其基本思想就是引入一种假想的密度值在［０，１］之间的密度可变材料，将连续结构体离散为有限元模型后，以每个单元的密度为设计变量，将结构的拓扑优化问题转化为单元材料的最优分布问题。这种方法主要应用于多工况应力约束下的平面结构、三维连续结构及结构碰撞问题等方面。 １．１．３变厚度法 变厚度法是最早被采用的拓扑优化方法，属于几何（尺寸）描述方式。这种方法将薄板或薄壳可能占据的整个区域划分成有限个单元，假定所有单元的厚度是均匀的，把这一模型作为初始模型进行优化。这样优化求得的最优设计将是一个带孔洞的，厚度均匀的薄板或薄壳。 １．２结构拓扑优化设计的常用算法 合理的优化算法的选择对于结构的拓扑优化设计是非常重要的，我们应该根据我们所要优化的工程结构（如结构拓扑优化数学模型的特点，优化目标函数的性质，约束函数非线性的复杂程度，以及优化要求达到的计算精度等）来选择一个合适的优化算法。目前，工程结构中常用的拓扑优化算法主要有以下三种［３～４］。 １．２．１优化准则法 优化准则法是拓扑优化算法中的分析型算法，在拓扑优化当中应用十分很广。这种方法理解方便，数学推导简单明了，不需要对变量求导数，因此计算量小。缺点是仅仅适用于单目标，单约束问题的优化。因此不适应对复杂问题进行分析求解。常用的优化准则方法一般包括ＯＣ算法，ＣＯＣ（ｃｏｎｔｉｎｕ－ｕｍ－ｂａｓｅｄｏｐｔｉｍａｌｉｔｙｃｒｉｔｅｒｉａ）算法和ＤＯＣ（ｄｉｓｃｒｅｔｉｚｅｄｏｐｔｉｍａｌｉｔｙｃｒｉｔｅｒｉａ）算法以及ＤＣＯＣ（ｄｉｓｃｒｅｔｉｚｅｄｃｏｎｔｉｎｕｕｍｏｐｔｉｍａｌｉｔｙｃｒｉｔｅｒｉ－ａ）算法。 基于HyperMesh/OptiStruct的汽车 零部件结构拓扑优化设计 刘庆，侯献军 （武汉理工大学汽车工程学院，武汉４３００７０） 摘要：基于结构拓扑优化在优化设计中的重要性，介绍了拓扑优化的方法和常用算法，建立了基于ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ／ＯｐｔｉＳｔｒｕｃｔ的结构拓扑优化设计流程图，最后在考虑了三种不同载荷工况下，进行了汽车控制臂的拓扑优化，最终使得优化结构质量更轻。 关键词：拓扑优化；汽车控制臂；ＨｙｐｅｒＭｅｓｈ；ＯｐｔｉＳｔｒｕｃｔ 中图分类号：Ｕ４６３文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２００８）１０－００４２－０３ 收稿日期：２００８－０７－１０ 作者简介：刘庆（１９８３—），男，河南新乡人，硕士研究生，研究方向：发动机排放控制与电控技术；侯献军（１９７３—），男，河南新乡人，副教授，研究方向：发动机排放与节能控制、车用动力新型装置。 42
《汽车车身结构与设计》基本知识点
《汽车车身结构与设计》 1、车身主要包括哪些部分？答：一般说，车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已 经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身，主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成，并包括前后板制件与车门。但不包括车身附属设备及装饰等 2、车身有哪些承载形式？答：非承载式、半承载式、承载式 3、非承载式（有车架式）车身：货车、采用货车底盘改装的大客车、专用汽车以及大部 分高级轿车都采用非承载式车身，装有单独的车架，车身通过多个橡胶垫安装在车架上，橡胶垫则起到减振作用。非承载车身的优点：①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外，挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用，既延长了车身的使用寿命，又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配，然后总装在一起，这样既可简化装配工艺，又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础，这样便于汽车上各总成和部件安装，同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆，货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架，其主要原因也基于此。④发生碰撞事故时，车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点： ①由于计算设计时不考虑车身承载，故必须保证车架有足够的强度和刚度，从而导致 自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架，使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件，所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 4、什么是承载式车身（无车架式）？答：没有车架，车身直接安装在底盘上，主要是 为了减轻汽车的自重以及使车身结构合理化。承载式车身结构的缺点在于由于没有车架，传动的噪音和振动直接传给车身，降低了乘坐的舒适性，因此必须大量采用防振、隔音材料，成本和重量都会有所增加；改型比较困难。 5、汽车生产的“三化”是指什么？答：汽车生产的“三化”是指汽车产品系列化、零部件通用 化、以及零件设计标准化。 6、什么是工程设计？答：汽车工程设计一般需要 3 年以上，而从生产准备到大量投产时 间更长。其中车身的设计所需的周期最长。车身设计首先是按 1：1 的比例进行内部模型和外部模型的设计及实物制作。其次则是车身试验，包括强度试验、风洞试验、振动噪音试验和撞车试验等。 7、轿车底盘有哪三种布置形式？答：轿车底盘有三种布置形式：a：发动机前置，后轮驱 动；b：发动机前置，前轮驱动；c：发动机后置，后轮驱动。 8、什么是汽车驾驶员眼椭圆？答：汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅 上时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。 9、什么是 H 点答： H点是人体身躯与大腿的交接点。
财务报表分析的逻辑框架(黄世忠)
财务报表分析的逻辑框架 ---基于微软和三大汽车公司的案例分析 黄世忠 （厦门国家会计学院361005） 通用（GM）、福特（Ford）和戴姆勒克莱斯勒（DaimlerChrysler）等三大汽车公司2006年合计的销售收入和资产余额分别为5676亿美元和7156亿美元，是微软（Microsoft）的11.1倍和11.3倍，三大汽车公司的员工总数高达91万人，是微软的12.9倍。但截止2006年末，三大汽车公司的股票市值只有946亿美元，仅相当于微软2932亿美元股票市值的32%! 堂堂的三大汽车巨头，为何敌不过一个做软件的？如何诠释这种有悖常理的现象？在资本市场上“做大”为何不等于“做强”? 这种经营规模与股票市值的背离现象，既可从行业层面诠释，也可从财务角度比较，更应从盈利质量、资产质量和现金流量的逻辑框架分析。 一、行业层面的诠释 从技术上说，股票价格的高低是由市盈率决定的。市盈率越高，意味着股票价格越昂贵，反之，越便宜。剔除投机因素，市盈率的高低受到公司盈利前景的显著影响。盈利前景越好的公司，其市盈率也越高。盈利前景既受特定公司核心竞争力的影响，还受该公司所处行业发展前景的影响。不同企业处于不同的行业生命周期，其发展前景截然不同。 从行业层面看，三大汽车公司与微软处于不同的行业生命周期。如同自然人一样，一个企业也好，一个行业也罢，都要经历“出生---成长---成熟---衰亡”阶段。三大汽车公司属于传统的制造行业，是“旧经济”的典型代表，目前处于成熟阶段。在这一阶段，竞争异常激烈，销售收入和经营利润的成长性很低，经营风险很高。对于这类发展前景有限的上市公司，投资者当然不愿意为之出太高的价钱，因而其市盈率和股票市值一般也很低。反之，微软属于高新技术行业，是“新经济”的典型代表，目前处于成长阶段。在这一阶段，竞争虽然日趋激烈，但销售收入和经营利润仍然高速成长，经营风险相对较低。对于这类具有良好发
汽车轻量化设计研究
汽车轻量化设计研究 企业产业发展的主要方向就是汽车轻量化，也是一个汽车厂商是否拥有先进技术的主要标志。我国汽车制造业很早已经把轻量化作为发展课题，如今面对逐渐提高的环保要求以及不断上涨的原材料价格，积极发展汽车灯具轻量化已经显得至关重要。文章主要分析了汽车轻量化设计的现状和意义，汽车灯具轻量化设计应用，汽车轻量化技术的应用前景。 标签：汽车轻量化；设计；发展 1 汽车轻量化设计的现状和意义 在世界经济领域与人们现实生活中企业的地位毋庸置疑，其发展的重要方向是舒适、安全、低成本、节能和智能化等，随着不断提高的社会文明程度以及日益紧张的不可再生资源，最大程度降低材料用量以及控制尾气污染，这些都是汽车行业需要面对的挑战。相关资料表示，每次减少10%的汽车质量，可以节省6-8%的油耗。世界主要汽车生产国都在严格执行排放标准。我国北京也把汽车尾气排放强制执行欧洲三级标准。 控制节省车体质量，也就是轻量化设计这一主要问题，不仅可以减少材料消耗，还可以降低排放尾气量，这已经成为全球汽车行业的共识，已经得到了巨大的成绩。同时加入WTO以后，对轻量化设计的大量应用，提高了我国汽车综合水平，成功接轨于世界标准，对于提升我国汽车行业国际竞争起到重要作用。 2 汽车灯具轻量化设计应用 2.1 替代材料 20世纪80年代，由于能源危机造成的影响，日本提出了汽车轻量化设计，设计出对能耗与原材料有效节省的新车型。汽车灯具选择注塑材料制作，提出了与灯具大型注塑件相适合的制造技术，有效节省了手工操作所需的成本，进一步提升了企业灯具轻量化设计水平。车灯具体能够划分为前照灯、后车灯、转向灯、雾灯等。PC由于具有较强的抗冲击能力要相当于250倍的无机玻璃，相当于30倍的聚甲基丙烯酸甲酯板材，最早代替剥离在前灯外罩中应用，由于利用PC制作外罩，造成灯体利用改性聚丙烯，灯罩与灯体一般利用粘胶粘接式进行装配。此外，车灯造型中装饰功能是主要部分，PC拥有极好的光学与着色性能，可以制作车内装饰条对车灯进行点缀和装饰。一般利用透明有色的PC制作装饰条，可以选择辅助喷底漆突出其颜色，也可以同构镀铝方式对金属色积极改变和装饰；装饰圈通常利用镀铝方式改变金属色在照明灯外实施包嵌；灯具中反射镜是主要的零部件，从前都是利用压铸件镀铝进行制作，目前全部应用PC注塑镀铝，降低了质量，也对工艺进行了简化。灯具中一般是没有办法改变灯泡的发光颜色的，而指示灯全部是发出颜色的灯光，因此，利用内配光镜的颜色对整灯光颜色进行调整，通常有色透明PC的颜色包括红、黄、绿和蓝。
汽车零部件料架设计
汽车零部件料架设计心得 生产包装形态 生产线原则上要求纸包装不能上线，因此适用于总装车间的生产包装可分为周转箱、非标中空板箱、仓储笼、专用产品料架四种形态，在此只介绍专用产品料架的包装形态。 专用产品料架，又可分为周转用产品架和线边固定存放架。这与投料的物流路线与投料方式有关，周转用产品架可满足：对换投料，线边固定存放架一般适用填补投料，但另需要投料容器与之搭配使用。对供应商来说，我们原则要求使用周转用产品架，除非由于零件特性等原因不适用产品架进行周转投料的，可考虑设定固定存放架和投料容器（有的直接是运输包装）的搭配包装方式。 料架材料 产品架的主体材料为金属管材，材质为Q235，一般要求的规格为40*40，30*30，25*25，20*20，40*25。考虑到动态运输，以及一个产品架顺引多个产品架的实际情况，所以框体要求不使用20*20的规格，而内部结构则尽量使用20*20的管材，以减轻重量和方便操作。 产品架的辅材起缓冲、防护作用，辅材材料为帆布、橡胶（脱硫）、尼龙、珍珠棉、PE发泡材料、PVC板材等。更多内容访问汽车物流包装网。 产品架分类 产品架的分类方式有数种之多，比如按结构分类、按运输方式分类、按材料分类、按被包装物性质（是否属于危险品、易碎品等）分类等，但各种分类标准归根结底是在决定产品架的结构，所以我在此处只以产品架的结构为分类标准
产品架按结构分类，主要分为以下几种：1、层掀板结构，2、货格结构，3、固定取放结构，4、货格变形结构，5、悬臂结构，6、箱、笼结构，7、组合结构，8、通用相配结构。 层掀板结构 层掀板结构产品架由多层翻版组成，每层翻版能够绕一端掀起，掀起后用气弹簧、机械弹簧或其他支撑结构支撑起而不会轻松落下，以便取用下一层的零件。每层翻版的面层配有一些限位结构，用于摆放、限位零件；有些产品架的翻版底层（相对面层而言）会固定一些缓冲材或其他限位结构，用于紧固下一层零件（一般这样的结构，产品架还需加做一个翻版顶盖，用于紧固顶层的零件），或者是防止零件向上窜动冲击上层翻版的底层而造成零件的划伤。层掀版结构的产品架，结构紧凑，零件摆放的密度大，空间浪费小，对生产线位置紧张的**来说，是值得推广的。但是，该结构产品架一般是只能在用完上一层的零件后才能打开取用下一层的零件，所以一般用于严格排序的零件，或者是零件品种较少，每个产品架只放一个品种的零件，多个产品架又能在生产线上布开的情况。 另外，对层掀板结构进行变形，将每层一块掀板分开做成两块，每块单独操作，互不干涉，这样就可以摆放两种图号的零件进行排序。这种变形的结构满足严格的类排序零件。所谓严格类排序，是指严格按照车型信息对零件进行排序，但由于零件特性使得限位结构不能适用所有零件，而使得排序的零件分开摆放的排序投料方式。更多内容访问汽车物流包装网。翻版的支撑装置有三种，气弹簧（自由型气弹簧）、机械弹簧（线形弹簧）、机械支撑杆。使用机械弹簧只是利用其拉力，翻版在掀起时要不会落下，平躺时要有力使之不易颠起，这样弹簧的安装位置非常不易确定，并且对弹簧自身的疲劳失效、强度、防锈等方面有很高要求。机械支撑杆滑动槽的表面要求较高，喷漆或生锈以后，掀起或放下翻板不易操作，活动不畅，并且容易受到震动而脱槽致使翻版跌落。
关于Honda节能车竞技大赛节能车的部分设计
Honda节能车竞技大赛节能车的部分设计（部分插图是我们用Solidworks软件制作的基本草图） 引子 随着近年来社会的不断高速发展，能源节约，环境保护问题已经渐渐受到人们越来越多的关注。世界石油储备的急剧减少及原油价格的不断上涨预示了节能是当代汽车发展的必然趋势。 根据Honda中国节能竞技大赛的大赛规则，我们在节能车的设计过程满足竞赛要求的基础上，要尽量降低整车机构复杂度从而降低整车质量，同时减小整车行驶阻力。这就需要对节能车的行驶系统、转向系统、动力传输系统等各系统以及车身、车架、驾驶员作合理的布置配合。 总体设计方案 节能竞技大赛是各参赛团队设计制作的节能车在规定时间，规定路线下行驶一段距离，并由此换算出一升汽油能够行驶的距离，耗油量少则胜出的赛事。其中参加比赛车辆的发动机统一搭载由本田公司开发的Honda125cc化油器低油耗四冲程发动机，发动机可自由改造。 1 总体布置形式 由于比赛规则规定参赛车辆必须是三轮及三轮以上，综合考虑了其耗油量，驾驶安全性，行驶稳定性以及大赛要求之后，我们选择比赛中最常见的前两轮后一轮的布置形式。同时由于该方案采用的是后
一轮驱动，因此就可以直接省去了差速器和驱动半轴等结构，大大降低了机构的复杂程度。 2 车架的结构与材料 在车架的结构和材料的确定中应该同时考虑到小巧、轻便、结实、安全、价格等因素。车架的质量在一定程度上直接影响到油耗。而且所选材料以及结构的合理性对车辆的安全性也有着很大的影响。综合考虑下，选择铝合金梯形结构车架还是比较合适的。因为铝合金密度比钢材小得多，相同体积下质量比较小，铝合金材料的加工很方便同时铝合金的价格相对于镁合金，碳纤维增强复合塑料等一些高级材料来说也有着很大的优势。
江铃汽车上市公司财务报表分析
江铃汽车上市公司财务报表分
一、江铃汽车简介 江铃于二十世纪八十年代中期在中国率先引进国际先进技术制造轻型卡车，成为中国主要的轻型卡车制造商。1993年11月，公司成功在深圳证券交易所发行A股，成为江西省第一家上市公司，并于1995年在中国第一个以ADRs发行B股方式引入外资战略合作伙伴。美国福特汽车公司（“福特”）现为公司第二大股东。 作为江西较早引入外商投资的企业，江铃凭借战略合作伙伴----福特的支持，迅速发展壮大。1997年，江铃/福特成功推出中国第一辆真正意义上中外联合开发的汽车----全顺轻客。公司吸收了世界最前沿的产品技术、制造工艺、管理理念，并以合理的股权制衡机制、高效透明的运作和高水准的经营管理，形成了规范的管理运作体制。 目前公司建立了研发、物流、销售服务和金融支持等符合国际规范的体制和运行机制，成为中国本地企业与外资合作成功的典范。公司产品有“全顺”汽车、“凯运”轻卡、“宝典”皮卡、“宝威”多功能越野车，这些产品已成为节能、实用、环保汽车的典范。 深受中国消费者青睐的福特全顺汽车，在中高端商务车、城市物流客货两用车等市场，一直稳步增长，成为中国高档轻客市场的主力军，中高端轻客市场同类柴油商用车销量第一。公司自主品牌的江铃“JMC”宝典皮卡、凯运及JMC轻卡系列的销量连续占据中高端市场的主导地位。2008年元月，集当代国际轻客最先进技术于一体、性能卓越的福特新世代全顺，在全国上市，强大的动力、轿车化的设计及先进功能配置、达到欧4超低排放标准、出众的驾驶性能，引领中国轻客市场“轿车化、安全化、柴油化、环保化”新主流，使江铃在中国高档轻客领域处于绝对领先地位。 公司在中国汽车市场率先建立现代营销体系，构建了遍布全国的强大营销网络。按照销售、配件、服务、信息“四位一体”的专营模式，公司拥有近百家一级经销商，经销商总数超过600家。公司海外分销服务网络快速拓展，海外销量高速成长，是中国轻型柴油商用车最大出口商，并被商务部和国家发改委认定为“国家整车出口基地”，江铃品牌成为商务部重点支持的两家商用车出口品牌之一。江铃以顾客为焦点,采用福特在全球实施的服务2000标准模式，贯彻JMC Cares江铃服务关怀体系，全力追求服务过程品质,顾客服务满意度评价在福特全球企业中居于前列。优质的营销、健全的网络和快速、完备的顾客服务，成为江铃在中国市场的核心竞争力。作为中国驰名商标, 江铃汽车树立起中国商务车领域知名品牌的形象。 公司建立了ERP信息化支持系统,高效的物流体系实现了拉动式均衡生产；建立了JPS 江铃精益生产系统，整体水平不断提升；建立了质量管理信息网络系统，推广NOV A-C、
全铝车身结构设计
汽车轻量化解决方案—全铝车身结构设计 摘要：解决汽车节能环保的问题，有提高传统燃油发动机的能效、发展新能汽车、应用轻量化技术三个方向。比较以上三种技术路线，在当今发动机技术提升难度日益加大、动力电池效率不高的背景下，不论对传统燃油汽车，还是新能源汽车，汽车轻量化技术都是一项共性的基础技术。大力发展并推进汽车轻量化技术，成为节能、减排的主导之一。而实现汽车轻量化技术又有三个技术途径：一种“轻量化材料”要通过一种“轻量化工艺”来实现一种“轻量化结构”。 关键词：汽车轻量化全铝车身型材截面优化 Stiffness Mass Efficient 由于世界能源的随时枯竭与环境的日益恶化，世界各行各业都积极行动起来，根据政府的优惠政策与民众的强烈要求，在节能、环保方面进行了高投入研发其高效节能、积极环保的产品。汽车产业首当其冲，其汽车零部件的制造，迁联到能源、钢材、铝材、合金、塑料、橡胶、玻璃、化工、机械、电器、信息等各行各业，对汽车节能环保的要求，就是对其它相关行业的要求。对汽车进行轻量化结构的研究，要联系相关行业的专业知识，进行综合性的研究。 一、汽车轻量化的目的 就汽车产业而言，根据汽车产品的特点，降低油耗或提高燃油效率、减少或清洁排放对环境的污染，是节能环保研发的主要目的。从全球汽车产业来看，解决汽车节能环保问题主要采用以下三种方式：
一是大力发展先进发动机技术，通过对传统发动机的改良和一系列汽车电子技术的应用，来提高燃烧效率，改善燃油经济性。 二是大力发展新能源汽车，通过研发先进新型发动机技术和推广使用气体燃料、生物质燃料、煤基燃料、高效电池等动力替代传统能源来减少汽车燃油消耗和对石油资源的依赖。 三是大力发展汽车轻量化技术，在保障汽车安全性和其他基本性能的前提下，通过减轻汽车自身重量降低能耗来实现节能减排的目的。 比较以上三种技术路线，在当今发动机技术提升难度日益加大、动力电池效率不高的背景下，不论对传统燃油汽车，还是新能源汽车，汽车轻量化技术都是一项共性的基础技术。大力发展并推进汽车轻量化技术，成为节能、减排的主导之一。 汽车的轻量化，英文名：Lightweight of Automobile，涵义是“在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。” 世界节能与环境协会的研究报告指出：汽车自重每减少10％， 燃油消耗可降低6％—8％，排放降低5%—6%。而燃油消耗每减少1升，CO2排放量减少2.45kg。燃油消耗量减少不仅有利于节约能源，也可有效减少污染物排放。当前，由于节能和环保的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。 伴随着技术进步，制造汽车车身的材料已经不仅仅是钢铁了，越来越多的新材料被应用到车身的制作中。其中包括：玻璃钢、铝合金、
福特汽车财务报表分析报告
福特轿车股份有限公司财务报表分析 一、 短期偿债能力分析 （一） 流动比率分析 流动比率=流动资产/流动负债 项目2008 2009 2010 流动资产6,292,112,544.1910,227,299,085.0412,653,406,558.35流动负债3,458,397,104.38 6,624,863,408.20 8,431,693,515.82 流动比率 1.82 1.54 1.50 流动比率 0.00 0.501.001.502.002008 20092010 流动比率 由表可知，汽车轿车公司三年的流动比率都小于2，但是比较接近于2,2009年的流动比率较2008年下降0.28,表明短期偿债能力下降，原因在于2009年的流动资产的增长速度低于流动负债的增长速度，2010年的流动比率家上年同期下降0..04，原因与2009年相同 （二） 速动比率分析 速动比率=(流动资产-存货)/流动负债 项目2008 2009 2010 流动资产6,292,112,544.1910,227,299,085.0412,653,406,558.35流动负债 3,458,397,104.386,624,863,408.208,431,693,515.82存货1,294,610,130.18 1,499,605,386.04 1,939,338,954.76 速动比率 1.45 1.32 1.27 由表可知，福特轿车公司2009年的速动比率为1.45，较上年同期下降0.13，主要是受金融危机的影响，导致存货的增加，这表明每一元的流动负债提供的速动资产保障较少了0.13元，负债的增加也是速动比率下降的重要原因，2010年的速动比率为1.32，较上年同期下降0.05，连续三年的速动比率都在下降，应该引起企业足够的重视，企业应该考虑是否是公司的资产结构不合理。 （三）营运资本分析 营运资本=流动资产-流动负债 项目2008 2009 2010 流动资产6,292,112,544.1910,227,299,085.0412,653,406,558.35流动负债3,458,397,104.386,624,863,408.208,431,693,515.82营运资本2,833,715,439.813,602,435,676.844,221,713,042.53 由表可知，福特轿车公司2008年、2009年、2010年的流动资产减去流动负债后都有一定的剩余，即营运资本。2008年为2,833,715,439.81 元，2009年为3,602,435,676.84 元，
汽车结构设计
汽车结构设计： 汽车的结构设计，是确定汽车整车、部件(总成)和零件的结构。也就是说，设计师需要考虑由哪些部件组合成整车，又由哪些零件组合成部件。零件是构成产品的最基本的、不可再分解的单元。毫无疑问，零件设计是产品设计的根基。零件设计时，首先要考虑这个零件在整个部件中的作用和要求；其次，为了满足这个要求，零件应选用什么材料和设计成什么形状；最后，零件如何与部件中其他零件相互配合和安装。 1.材料选择 按照零件所使用的材料，可分为金属材料和非金属材料两大类。金属材料又可分为钢铁(黑色金属)材料和有色金属材料两大类。汽车所采用的非金属材料种类繁多。钢铁是汽车上所使用的最重要的材料，占全车重量的大部分。钢铁的主要优点是强度、刚度和硬度高，耐冲击和耐高温，因而用于汽车上载荷大、高温、高速的重要零件。所谓强度高，就是这种材料可承受较大的力而不被破坏；所谓刚度高，就是这种材料可承受较大的力而变形很小。汽车的零件在工作时，有的零件承受拉力而有伸长的趋势；有的零件承受压力而有缩短的趋势；有的零件承受弯曲力矩而趋于弯曲变形；有的零件承受扭转力矩。事实上，许多汽车零件的受力比上述例子复杂得多。如汽车变速器的轴就同时承受了拉、压、弯、扭多种力。汽车零件不仅是承受静载荷，而且，由于汽车的行驶随路况变化，还要承受十分复杂的动载荷。作为设计师，必须充分考虑零件的受力情况，经过周密的计算，确保零件的强度和刚度的数值在允许的范围内。 2.零件的形状 确定汽车零件的形状，也要花费设计师许多心血。例如，发动机气缸体的形状就非常复杂，需要设计气缸和水套，考虑与气缸盖、油底壳的接合，安装曲轴、进气管、排气管和各种各样的附属设备，乃至气缸体内部细长的润滑油通道……，所有这些因素都应考虑周全，每个细节均不能遗漏。汽车车身零件的形状就更特别，既不是常见的平面或圆柱体，也不是简单的双曲面或抛物面，而是造型师根据审美要求而塑造的。在确定零件的形状时，还需要考虑零件的制造方法，例如零件在机床上怎样装夹定位，刀具怎样加工，半成品怎样传送、堆叠等。 3. 汽车布局 一部汽车的布局元素包括发动机、传动系统、座舱、行李舱、排气系统、悬挂系统、油
汽车车身结构与设计
第一章：车身概论 1．车身包括：白车身和附件。 白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身，此处主要用来表示车身结构和覆盖件的焊接总成，此外尚包括前、后板制件与车门，但不包括车身附属设备及装饰等。 2．按承载形式之不同，可将车身分为非承载、半承载式和承载式三大类。 非承载车身的优点：①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外，挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用，既延长了车身的使用寿命，又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配，然后总装在一起，这样既可简化装配工艺，又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础，这样便于汽车上各总成和部件安装，同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆，货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架，其主要原
因也基于此。④发生碰撞事故时，车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点：①由于计算设计时不考虑车身承载，故必须保证车架有足够的强度和刚度，从而导致自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架，使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件，所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 3．承载式车身分为基础承载式和整体承载式。 基础承载式特点：①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成，易于建立较符合的有限元计算模型，从而可以提高计算精度。②容许设法改变杆件的数量和位置，有利于调整杆件中的应力，从而达到等强度的目的。③作为基础承载的格栅底架具有较大的抗扭刚性，可以保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作。④提高材料利用率，简化构件的成型过程，节省部分冲压设备，同时也便于大客车的改型和系列化，为多品种创造了条件。 4．“三化”指的是产品系列化、零部件通用化以及零件设计标准化。第二章：车身设计方法
汽车节能试题
1.新能源汽车:是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车, 新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力来源(或使用常规车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车 2、缸内直喷技术:是指将喷油嘴设置在进排气门之间，高压燃油直接注入燃烧室平顺高效地燃烧，缸内直喷所宣扬的是通过均匀燃烧和分层燃烧实现了高负荷、尤其是低负荷下的燃油消耗降低，动力还有很大提升的一种技术。 3、废气再循环技术:废气再循环是指把发动机排出的部分废气回送到进气歧管，并与新鲜混合气一起再次进入气缸。由于废气中含有大量的CO2，而CO2不能燃烧却吸收大量的热，使气缸中混合气的燃烧温度降低，从而减少了NOx的生成量。 4、替代燃料汽车:用来替代柴油和汽油的其它燃料，都可称为代替燃料，使用替代燃料的汽车就是替代燃料汽车 5、燃油消耗率:是指发动机发出每千瓦时的功率在一个小时内燃油消耗量 6、发动机负荷特性:发动机的转速不变时，其性能指标随负荷的变化关系，在测定负荷特性时必须保持转速不变。（即：当发动机转速不变，而逐渐改变节气门开度，每小时耗油量B、燃料消耗率b随负荷（Pe、Ttq或Pme）而变化的关系。） 7、混合动力汽车:是指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或共同提供。 8、增程型电动车：是以电力驱动车辆行驶为主要能源，而汽油则是它的备用能源。可以在电池电量耗尽后继续行驶，由内燃机或者燃料电池提供额外的电能来驱动车辆‘ 一、简答题 1、简述我国发展低碳汽车有哪些产业优势。 一，市场规模大，且呈现多样性，二，技术取得局部突破，三，制造成本低，四，资源保障能力强 2、简述发动机涡轮增压原理。 一，发动机排出的废气，推动涡轮排气端的涡轮叶轮，并使之旋转。由此便能带动与之相连的另一侧的压气机叶轮也同时转动。 二，压气机叶轮把空气从进风口强制吸进，并经叶片的旋转压缩后，再进入管径越来越小的压缩通道作二次压缩，这些经压缩的空气被注入汽缸内燃烧。 三，有的发动机设有中冷器，以此降低被压缩空气的温度、提高密度，防止发动机产生爆震。 四，被压缩(并被冷却后)的空气经进气管进入汽缸，参与燃烧做功。 五，燃烧后的废气从排气管排出，进入涡轮，再重复以上(一)的动作。
长安汽车股份有限公司财务报表分析作业
长安汽车股份有限公司财务报表分析 一、公司简况 （一）公司简介 长安汽车源自于1862年，是中国近代工业的先驱，隶属于中国兵器装备集团公司，位居中国汽车行业第一阵营。现有资产633亿元，员工近5万人。长安汽车拥有重庆、江西、江苏、河北、北京、云南6大基地，15个整车和发动机工厂，具备年产汽车200万辆，发动机200万台的能力。多年来，长安汽车一直位居全国工业企业500强、中国制造企业100强、中国上市公司20强之列，重庆市工业企业50强之首。长安汽车正以“引领汽车文明，造福人类生活”为使命，以“打造世界一流汽车企业”为愿景，高举自主大旗，勇担社会责任，坚定不移推进事业领先计划，力争到2020年，产销汽车600万辆，收入4000亿元，努力向世界一流企业迈进！ 长安汽车的前身可追溯到1862年李鸿章在上海淞江创建的上海洋炮局，曾开创了中国近代工业的先河。20世纪70年代末80年代初，公司积极响应国家军转民的号召，正式进入汽车产业领域，逐步发展壮大．1984年，中国第一辆微车在长安下线。1996年从原母公司独立，成立了重庆长安汽车股份有限公司，1997年，在深圳证券交易所上市，是一家集汽车开发、制造、销售于一体的汽车公司，拥有2家上市公司（长安和江铃）、4支股票。多年来，长安汽车坚持以自强不息的精神，通过自我积累、滚动发展，旗下现有重庆、河北、南京、江苏、江西、北京6大国内产业基地，11个整车和2个发动机工厂；马来西亚、越南、美国、墨西哥、伊朗、埃及等6大海外产业基地；福特、铃木、马自达等多个国际战略合作伙伴；总资产820亿元，员工6万余人。 （二）公司理念 为客户提供更高性价比的产品和优质服务，为员工创造良好的环境和发展空间，不断提高人们的生活品质，创造更和谐、幸福的生活。 对社会：我们致力于做负责任的企业公民楷模，积极倡导绿色生活，履行社会责任，不断扩大就业，促进社会、经济和环境的可持续发展。 对客户：我们致力于制造节能环保、安全时尚、经济适用的汽车，为客户提供更优质的产品和更具人性化的亲情服务，不断提升客户的满意度和忠诚
汽车轻量化低碳设计
汽车轻量化低碳设计 轻量化不仅意味着车架和钢板重量的减轻，也包括了发动机、传统系统、驱动系统以及油箱等每一个可能降低重量的部分。轻量化到底能带来多大效果，根据奥迪方面的研究，现在，一辆采用轻量化科技的奥迪A5，比普通A5可减轻重量350公斤，意味着每百公里可以降低油耗约1升。足见汽车轻量化设计是不折不扣的“低碳”经济。 “低碳”经济如今成为全球最热话题，随着上海世博会出行普通采用纯电动、混合动力、燃料电池等新能源汽车以及新能源汽车补贴政策的实施，汽车行业也燃起了一股“低碳”经济热潮。不过大家关注汽车行业低碳经济的时候，往往首先想到的就是新能源汽车，事实上，只要有利于减少排放和污染的技术都可以称之为低碳技术。今天我们就来讲讲汽车行业的另类“低碳”经济——全球汽车轻量化设计风潮。 汽车轻量化是不折不扣的“低碳”经济 汽车轻量化，并非没有技术含量的简单降低汽车重量，事实上诸如碳纤维代表着当今最先进的汽车技术。汽车轻量化是在保证汽车强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力利用率，减少燃料消耗，降低排气污染。汽车轻量化对于节约能源、减少废气排放十分重要。权威研究显示，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。而在驾驶方面，汽车轻量化后其加速性能也将得到提高，而在碰撞时由于惯性小，制动距离也将减少。此外，车辆每减轻100公斤，二氧化碳排放可减少约5克/公里。可见汽车轻量化的节能环保效益觉不亚于汽车发动机技术节油技术。 当前，由于环保和节能的需要，汽车轻量化已成为世界汽车发展的潮流。实施汽车轻量化的主要材料有碳纤维、铝合金、镁合金、钛合金、工程塑料、复合材料和高强度钢等，主要用来改造和替代车身材料。汽车轻量化大致可以分为三类：车身轻量化、发动机轻量化、底盘轻量化。其目的均是在保证性能的前提下通过使用更轻材料降低车重，从而实现节能环保功能。将车身轻量化运用到极致的当属大量使用碳纤维的F1赛车，不过由于追求速度和激情，燃油消耗依然严重再次不做介绍，但可以肯定的是如果F1赛车不采取轻量化车身，其燃油消耗将更为惊人。 宝马、奥迪引领发动机和底盘轻量化 发动机和底盘的轻量化，一般都是采用铝合金或镁铝合金结构代替笨重的铸铁发动机部件和普通钢制悬架部件，从而实行更强强度和更轻的质量。以这一代宝马530的前悬挂和直列6缸引擎为例，铝合金材料的大量运用，有效的控制了二者的自重，从而帮助设计师实现了降低12%单位油耗的既定目标。
汽车车身结构与设计期末考试试题
一、名词解释 1、车身:供驾驶员操作,以及容纳乘客和货物的场所。 2、白车身:已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 3、概念设计:指从产品构思到确定产品设计指标(性能指标),总布置定型和造型的确定,并下达产品设计任务书为止这一阶段的设计工作。 4、H点:H点装置上躯干与大腿的铰接点。 5、硬点:对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点。 6、硬点尺寸:连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内部空间,以满足使用要求的空间尺寸。 7、眼椭圆:不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时,其眼睛位置的统计分布图形;左右各一,分别代表左右眼的分布图形。 8、驾驶员手伸及界面:指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面。 9、迎角:汽车前、后形心的连线与水平线的夹角。 10、主动安全性:汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力。 11、被动安全性:汽车所具有的在交通事故发生时保护乘员免受伤害的能力。 12、静态密封:车身结构的各连接部分,设计要求对其间的间隙进行密封,而且在使用过程中这种密封关系是固定不动的。
13、动态密封:对车身上的门、窗、孔盖等活动部位之间的配合间隙进行密封,称为动态密封。 14、百分位:将抽取的样本实测尺寸值由小到大排列于数轴上,再将这一尺寸 段均分成100份,则将第n份点上的数值作为该百分位数。 二、简答 1、简述车身结构的发展过程。 没有车身——马车上安装挡风玻璃——木头框架+篷布——(封闭式的)框架(木头或钢)+木板——(封闭式的)框架(木头或钢)+薄钢板——全钢车身——安全车身。 2、车身外形在马车之后,经过了那几种形状的演变?各有何特点? ①厢型:马车外形的发展②甲虫型:体现空气动力学原理的流线型车身③船型:以人为本,考虑驾乘舒适性④鱼型:集流线型和船型优点于一身⑤楔型:快速、稳定、舒适。 3、车身设计的要求有哪些? 舒适、安全、美观、空气动力性。 ①结构强度足够承受所有静力和动力载荷;②布置舒适,有良好的操纵性和乘 座方便性;③具有良好的车外噪声隔声能力;④外形和布置保证驾驶员和乘员有良好的视野;⑤材料轻质,减小质量; ⑥外形具有低的空气阻力;⑦结构和装置措施必须保护乘员安全;⑧材料来源 丰富、成本低,易于制造和装配;⑨抗冷、热和腐蚀抵能力强;⑩材料具有再使用的效果;⑩制造成本低。
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长安汽车财务分析 一.背景分析 长安汽车（股票代码：000625）源自于1862年，是中国近代工业的先驱，隶属于中国兵器装备集团公司，位居中国汽车行业第一阵营。现有资产633亿元，员工近5万人。长安汽车拥有重庆、江西、江苏、河北、北京、云南6大基地，15个整车和发动机工厂，具备年产汽车200万辆，发动机200万台的能力。多年来，长安汽车一直位居全国工业企业500强、中国制造企业100强、中国上市公司20强之列，重庆市工业企业50强之首。 长安汽车始终坚持“科技创新，关爱永恒”的核心价值，以“美誉天下，创造价值”为品牌理念，致力于用科技创新引领汽车文明，努力为客户提供令人惊喜和感动的产品和服务。经过多年发展，现已形成微车、轿车、客车、卡车、SUV、MPV等低中高档、宽系列、多品种的产品谱系，拥有排量从0.8L到2.5L的发动机平台。2013年(第19届)中国最有价值品牌百强榜在法国巴黎揭晓，中国品牌汽车企业长安汽车继续稳居排行榜前十位，品牌价值攀升至382.02亿元，增幅高达10.3%，位居汽车行业第二位。 长安汽车坚持以“绿色、科技、责任”为已任，大力发展新能源汽车。率先推出中国第一辆产业化的混合动力轿车，并成为国务院机关事务局唯一示范运行车。在新能源汽车的研发、产业化、示范运行方面，走在了全国前列。长安汽车先后与铃木、福特、马自达建立战略合作关系，成立长安铃木、长安福特马自达汽车、长安福特马自达发动机等中外合资企业，拥有蒙迪欧、福克斯、嘉年华、马自达、天语、雨燕、新奥拓等多款产品。
长安汽车正以“引领汽车文明，造福人类生活”为使命，以“打造世界一流汽车企业”为愿景，高举自主大旗，勇担社会责任，坚定不移推进事业领先计划，力争到2020年，产销汽车600万辆，收入4000亿元，努力向世界一流企业迈进！ 二.行业对比分析 近几年来，长安汽车发展总体趋势较好，2013年度的市盈率，每股收益，主营业务收入，净利润等财务指标水平居于行业前几名（如上汽集团，华域汽车，等）。1，除市盈率外，财务指标均高于行业平均水平。市盈率=每股市价|每股收益。2，对于长安汽车的净资产收益率（税后利润除以净资产）明显高于其他企业，我觉得主要是长安汽车的利润比较大，而净资产偏少导致的。对于资产负债率是比较正常的。 所属行业：汽车制造上市公司：94家所属地域：重庆 估值水平 市盈率 上汽集团 潍柴动力 长安Ｂ 江铃Ｂ 华域汽车 长安汽车
汽车轻量化论文
摘要：汽车轻量化对于降低汽车燃油消耗和减少排放污染起着举足轻重的作用，采用轻质材料是实现汽车轻量化的重要途径。文章详细分析了轻量化技术 在现在汽车种的应用，包括铝合金镁合金钛合金3种轻合金的特点。轻量化 设计技术以及金属成型方法和连接技术，说明了汽车轻量化的意义，对汽车的 轻量化技术发展有一定的指导作用。 关键词：汽车；轻量化；车身 1轻量化技术在汽车上的应用 目前，国内外应用于汽车的请炼化技术主要有：1）轻质材料技术的应用，如铝合金镁合金钛合金高强度钢塑料粉末冶金生态复合材料及陶瓷等的应用越来越多；2）结构优化及计算机辅助设计和分析技术的应用；3）汽车制造中新的成型方法和连接技术的不断应用。 1.1.1基于材料的轻量化技术的应用 1.11高强度钢在汽车上的应用 高强度刚已成为颇具竞争力的汽车轻量化材料，它在抗碰撞性能，加工工艺和成本方面与其他材料相比具有较大的优势。采用高强度钢板，首先能改善汽车的安全和碰撞性能，传统的碳素钢虽然可以吸收碰撞能量，但其缺点是质量大，影响燃油经济性；高强度钢板用于汽车车身，除了能减薄车身部件厚度降低自重之外还可以提高汽车表面件的抗凹陷性及抗破坏能力，在降低燃油消耗率的同时又可以提高汽车的安全性。 国外高强度钢在汽车上的应用以日本最为典型。在日本，车身零件实际应用高强度钢始于20世纪70年代，最早应用于车身外表件，然后应用到内部零件和结构件。目前，日本悬架结构和支撑件的强度已达到800-1000MPa。 抗拉强度410 MPa的高强度钢多用于内部件，即将采用590 MPa高强度钢用于内部件，有望进一步减薄零件厚度。
1.12铝合金在汽车上的应用 铝具有高的导电性和导热性，密度小，塑性好，易成型，易回收利用。 可通过铸锻冲压工艺制造各类汽车零件。自1991年使用高强度铝合金以来，北美汽车上铝的用量已增加2倍，运动多用途车皮卡和微型厢式车上的铝的用量呈3倍增长。 目前，铝合金已经广泛应用于汽车车身底盘零部件以及发动机的某些部件上。现代轿车发动机活塞几乎都采用铸铝合金，这是因为活塞作为主要的往复运动件要靠减重来减小惯性，减轻曲轴配重，提高效率，并需要材料有良好的导热性，较小的热膨胀系数，以及在350度左右有良好的力学性能，而铸铝合金符合这些要求。同时由于活塞连杆采用了铸铝合金件，减轻了质量，从而降低了发动机的振动，降低了噪声，使发动机的油耗下降，这也符合汽车的发展趋势。 近年来，一些新型铝合金材料也开始在汽车上应用，如快速凝固铝合金TiAi金属间化合物泡沫铝材铝复合材料铝基粉末冶金材料和铝拼焊冲压坯材料。 1.13 镁合金在汽车上的应用 镁合金的基本特性如下： 1）质量轻。镁合金比铝合金轻33%，比钢轻77%，为常用结构金属材料中最轻的材料。同时，镁能制造出与铝同样复杂的零件而质量则较后者轻 1/3.镁合金用于车辆，将显著地降低其起动惯性，降低燃油消耗，减少 环境污染。 2）比强度高，刚性强。同等形状下，镁合金制品的刚性为塑料的10倍以上。 如用镁合金代替ABS塑料，则制品的质量可以减少36%，厚度可以降低 64%。