车身主断面设计讲座
车身主断面设计方法
P5
三、车身主断面设计流程
3 车身主断面的设计流程
此断面剖的是发动机盖与前保险杠在Y0处的断面（如图23）。
图23
P18
五、典型车身主断面详解
5.1.1 主断面相关信息
此断面中主要应该体现以下信息： ①机盖锁的布置及啮合点的确定； ②前保险杠与发动机盖外板的分缝间隙； ③外部凸出物法规的校核； ④低速碰撞头部撞击部位的校核（根据客户要求是否考虑行人保护）； ⑤防噪音密封条的安装位置及结构； ⑥发动机盖过关（Over Run）间隙的校核； ⑦冷凝器和散热器的安装形式； ⑧发动机盖缓冲块的安装结构； ⑨发动机盖二级开启时操作空间的校核等。
图15 行李厢前端密封条 图16 行李厢下端密封条 图17 行李厢两侧密封条
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四、车身主断面基本设计要素
4.6 灌胶结构及相关参数的定义
灌胶结构是主断面要表达的重要内容之一，结构件之间的灌胶结构的主 要作用是密封、减震、防腐、提高被支撑件的刚度等作用。图18是前车门窗 台外加强板灌胶结构；图19是前车门防撞梁灌胶结构。
①下车身结构尽可能不动，因下车身结构对整车性能很大，通常需大量试验手段和实 际使用，不断改进加以完善，才能开发出性能良好、安全可靠的成熟平台，如果妄加修改 对整车性能影响很大；底盘系统尽量借用，道理与下车身一样。
②选择车身碰撞等级、档次、尺寸大小、造型风格类似的、市场反映良好的车型为标 杆车型，这样会具有很高的参考性。
汽车车身主断面知识介绍
content
车身主断面简介 车身主断面建立 车身主断面设计 车身主断面内容 车身主断面位置及代号 CATIA中断面图制作
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一、车身主断面简介
车身主断面（Sections of Body） 能够表达结构配合关系、用来指导结构设计工作的二维图，它能体现出部件 的焊装关系、关键尺寸要素、公差设计、工艺合理性等诸多设计要素，是控 制车身设计品质的关键内容。
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四、主断面内容
主断面的主要内容 u车身结构方案 u焊接件或安装件（包括白车身、车身附件、内饰件、外饰件、灯具等）之 间的安装方式和配合关系 u开闭件的铰链结构、安装结构、配合间隙和极限开合角度 u焊接边的结合宽度 u包边的间隙和宽度 u与内、外造型面有关的各种分缝间隙和段差 u密封结构及配合间隙 u玻璃倒安装止口的高度尺寸和沿表面方向的尺寸（圆整到0.5的倍数）
设计工作主要内容 样车测量、扫描 根据点云逆向设计（参考）主断面 根据项目输入条件，结合正向设计理念，建立二维主断面 根据造型变动修改主断面 与数模进行符合性检查，保持两者统一
3
二、车身主断面建立
主断面设计，在车身设计中分三个阶段控制车身设计品质 ——主断面建立 第一阶段在参考样车拆解过程中结合测量的点云、公司数据库、车身部
SL18
SL19 SL20 SL21 SL22 SL23 SL24 SL25 SL26 SL27 SL28 SL29 SL30
左侧前车门上边梁 左侧后车门上边梁
左侧前车门槛
左侧后车门槛 左侧发动机舱上梁（铰链） 左侧翼子板上固定点 左侧侧围与后背门 左侧前内、外轮罩 左侧后内、外轮罩 左侧后组合尾灯 左侧后保险杠、后侧围 左侧外后视镜座 左前大灯、翼子板 左前大灯、发动机盖、前保险杠 加油口
车身主断面设计方法研究
AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计车身主断面设计方法研究邱兴发 任佳智深圳市比亚迪汽车工业有限公司 广东省深圳市 518118摘 要： 车身主断面设计是新车型开发中一个重要的流程，是车身工程可行性分析的重要手段，也是指导车身结构设计的重要依据。
本文简要分析了主断面的分类方法，系统阐述了车身主断面的设计方法，并论述了车身主断面设计性能分析方法的重要性。
在车身主断面设计过程中进行结构性能分析，能够有效地避免设计完成后的返工，而且通过性能分析能够找出车身主断面设计中的不足，从而优化和完善车身主断面设计。
关键词：车身 主断面 设计方法 性能分析车身主断面是指能反映出车身主要的结构设计的重要断面。
主断面决定了车身主要零部件的结构形式及其装配关系，并且能反映出零件间的公差与配合以及车身法规符合性等信息。
车身主断面主要包括了内外饰件、外车身覆盖件以及相关电器元件等断面。
车身断面设计作为汽车设计过的重要结构设计，其贯穿模型制作到车身结构设计完成的全过程，是指导车身结构数据设计的重要依据。
车身主断面实际质量更是直接影响着整车的制造质量、外观视感、用户体验等多个方面。
本文简要概述了车身主断面的主要分类，重点阐述了车身主断面设计方法和车身主断面性能设计分析方法，为车辆工程人员论述了车身主断面设计的基础理论。
1 主断面主要分类方式目前，主断面的分类依据主要体现在三个方面，即根据断面的重要程度进行分类，根据断面的基本功用进行分类，以及根据断面在整车的系统不同进行分类。
1.1 按断面的重要程度分类根据断面的重要程度将主断面分为两类。
第一类是车身结构主断面，此类主断面能够表明车身的运动关系和主要承载结构，而且可以展示出车身密封结构，例如密封结构的断面、门槛梁的结构断面以及A、B、C、D柱的结构断面等。
第二类是车身结构辅助断面，能够表明车身各个零部件之间的匹配关系以及各个零部件自身结构的断面，例如地板梁结构断面、地板梁与地板间的结构段面等。
车身主断面及主断面范例简介
车身主断面介绍
第二章、车身主断面的设计要点（续）
2 车身主断面设计的主要要点
2.1 反映车身主要结构方案； 2.2反映密封件的安装方式。 2.3反映焊接件或安装件（包括白车身、开闭件、车身 附件、内饰件、外饰件、灯具等）之间的安装和配合关系， 如螺纹连接，铆接，粘接和卡扣等安装方式； 2.4开闭件的铰链结构、开闭角度、安装结构和配合间 隙； 2.5焊接边的接合宽度； 2.6包边的间隙和宽度； 2.7外观件造型分缝的缝隙和段差等。 2.8应尽可能多地反映该处的特征信息。
序号 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
主断面代号 SL30 SL31 SL32 SL33 SL34 BO1 BO2 BO3 BO4 BO5
主断面位置 加油口 B柱上部 地板横梁（A柱下部） A柱下部 地板横梁（C柱下部） 前风窗下横梁 顶盖前横梁 顶盖后横梁 发动机舱前横梁（锁扣） 背门、后围、后保险杠
中地板与后地板
48
F5
前地板横梁
49
F6
前地板中央加强板
50
F7
后车架前横梁
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F8
后车架后横梁
车身主断面介绍
第一章、车身主断面的定义
23
SL23
左侧前内、外轮罩
24
SL24
左侧后内、外轮罩
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SL25
左侧后组合尾灯
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SL26
左侧后保险杠、后侧围
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左侧外后视镜座
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SL28
左前大灯、翼子板
车身主断面介绍
车身主断面介绍
课程情况总体简介
授课学时：2学时 课程任务：
1.了解车身主断面的定义； 2.认识车身主断面的表达方法； 3.掌握车身主断面的要点。
车身结构拓扑讲座
• 各公司自定义的标准载荷——如G载荷
– 模拟车身在各种典型工况下具体的变形现象 – 能看出车身上载荷的分布和高应力区 – 常用于概念设计阶段
二、车身结构拓扑模型与力学模型
白车身（Body In White—BIW）
用超单元技术来描述接头力学特性
• 将接头视为一个子结构（实际结构的一部分） • 超单元是将子结构有限元模型的自由度减缩后
的单元 • 将系统或子结构的自由度分为主自由度和副自
由度，副自由度依附于主自由度而被消去 • 采用集中质量法，可以忽略惯性的影响，从而
减缩自由度 • 用超单元技术来描述接头力学特性，便于计算
•对 普 通 钢 结 构 车 身 ， 通 常 是 指 已 经 装 焊 好的白皮车身 •包 括 车 身 结 构 焊 接 总 成 和 车 身 闭 合 件 （Closure）焊接总成 •不包括车身附属设备和装饰件。 •车门、发动机罩、行李箱盖等都是闭合件。
现代车身结构设计碰撞特性 （三）可靠性、耐久性 （四）轻量化和低成本 （五）遵循总布置尺寸约束 （六）基于平台的系列设计 （七）满足车身制造要求，易于维护和拆装方便
根据需要建立不同的CAE模型
• 车身概念模型(Concept body models) • 整备车身模型(Trimmed body models) • 车辆系统模型（Vehicle system models）
车身概念模型(Concept body models)
•通常是个简化模型
– 其参数少，便于各方面的评估和完成概念设计， 所以也称其为概念模型
概念设计阶段的性能分析项目
• 截面特性分析 • 接头刚度分析 • 车身弯曲变形 • 车身扭转变形 • 一阶模态频率
车身主断面设计规范及要点
02
03
多目标优化
拓扑优化
综合考虑刚度、强度、NVH性能 等多个目标，采用多目标优化算 法对车身主断面进行优化设计。
运用拓扑优化技术对车身主断面 进行材料分布Байду номын сангаас化，实现轻量化 设计。
实例分享：某车型主断面优化过程剖析
01
初始设计分析
对某车型初始设计的车身主断面 进行仿真分析，评估其性能表现
。
03
优化结果验证
行业的健康、可持续发展做出了贡献。
未来发展趋势预测
智能化设计
随着人工智能和大数据技术的不断发展，未 来车身主断面设计将更加智能化，能够实现 自动化设计、优化和仿真。
轻量化设计
为了满足日益严格的节能环保要求，车身主断面设 计将更加注重轻量化，采用高强度轻质材料和先进 的制造工艺。
个性化定制
随着消费者需求的多样化，车身主断面设计 将更加注重个性化定制，以满足不同消费者 的审美和功能需求。
输入条件收集
收集造型、总布置、动力系统、底盘系统等相关专业的 输入条件，明确主断面的设计约束和依据。
设计方案制定
基于设计目标和输入条件，制定主断面的初步设计方案 ，采用高强度钢材料和高刚度连接方式。
仿真分析与优化
利用CAE分析软件对设计方案进行仿真验证，发现刚度 不足和NVH性能不佳的问题，对设计方案进行优化改 进，采用局部加强结构和阻尼材料等措施。
组织专家对主断面设计方案进行评审，并 根据评审意见进行修改完善，最终发布设 计结果。
关键技术与方法应用
多学科优化技术
综合考虑车身结构、材料、工艺等多方面 的因素，对主断面设计方案进行多学科优
化，提高设计质量和效率。
A 有限元分析技术
汽车布置断面设计
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汽车总布置培训课程
一、断面基本知识
4. 断面的分布
断面位置示意：内部
汽车总布置培训课程
二、典型断面实例
1. 前端模块布置断面
总布置主要控制要素
A
B
C
动力总 成
D
汽车总布置培训课程
反映发动机进气
无密封
密封条
图1
红色箭头表示空气、水流方向
图2
图1中的进气口附近存在有效的密封装置(密封条)，同时进气口下方有个挡板，提高了进气效率， 并增强了防水性能；图2中的设计相对较差。
汽车总布置培训课程
二、典型断面实例
4. A立柱风窗部位断面
06
优化前
优化后
通过结构断面优化，调整腔体形状和焊接边长度等，使得A柱障碍角减小约1°
汽车总布置培训课程
反映前罩锁开启操作空间
前罩开启解锁手柄的操作空间很容易受到 忽视，导致后期更改。所以在前期的断面设计 中，需要严格控制断面中的a、a1、a2值。
汽车总布置培训课程
反映前端遮蔽性
GOOD
BAD
如果前保内部物体、零部件的高反光(如冷凝器等） 且内部反光物体的高亮面面积较大且为弧面，导致反光 可见角度大。那么在前期断面设计的时候应注意要求格 栅深度b尽量大、间距c尽量小，同时使得格栅与内部零 件之间距离a尽量大。
1. 步入宽度作为重要的进出性组成部分，在断面位置设计时 应充分考虑，同时在断面结构设计时简单的变化即可优化 出20mm的空间。(如上图所示) 2. 最下端的密封可以有效避免泥水溅在侧围下护板上，可保 证在乘员上下车时小腿附近的整洁。(如左图所示) 3. 侧围下焊接边的位置藏在外部视野线之外，可有效提高整 车的品质感。 (如左图所示)
汽车车身设计培训教程
汽车车身设计培训教程
车身设计是汽车设计中一个至关重要的方面，它不仅要考
虑到外观的美观与吸引力，还需要关注车身的结构强度、空气动力学性能以及乘客安全等方面。
下面将介绍汽车车身设计的一些基本原则和技巧。
汽车车身设计需要考虑到整体的比例和流线型。
比例是指
车身各个部分之间的尺寸关系，而流线型则是指车身外形的流畅和动感。
好的比例和流线型设计可以赋予汽车一种动感和美感，使其在路上具有更好的视觉冲击力。
车身设计也需要考虑到空气动力学性能。
合理的空气动力
学设计可以降低风阻，提升汽车的稳定性和燃油经济性能。
在车身设计中，一些细节处理，如车身凹槽和空气导流板的设置，可以帮助车辆更好地穿越空气，减少阻力。
车身结构强度也是车身设计中的重要考虑因素。
好的车身
设计应该能够提供足够的刚性和安全性，以保护车内乘客免受碰撞和意外事故的伤害。
合理的材料选择和结构设计可以提高车身的强度和刚性，确保车辆在不同情况下都能保持稳定和安全。
人性化设计也是汽车车身设计的重要内容之一。
车身设计
应该考虑到乘客的需求和舒适性，提供舒适的乘坐空间和方便的操作控制。
例如，合理的座椅设计和车门开关位置的设置都可以提高乘客的舒适度和便利性。
总结而言，汽车车身设计需要考虑到比例和流线型、空气
动力学性能、车身结构强度以及人性化设计等方面。
只有在这些方面都兼顾到位的情况下，才能设计出既美观又实用、安全可靠的汽车车身。
通过系统的培训教程，学习者可以掌握车身设计的基本原则和技巧，提高自己的设计能力。
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序 号
名称
测量厚度(mm) 确定设计值(mm)
1 前门加强板和外板
2-3
3
2 后门加强板和外板
3
3
3 顶盖横梁和外板间 2.5-3
3
4 前舱盖内外板间
3
3
5 后背门内外板间
3
3
5、开闭件开度的确定
前、后车门一、二级开度，后背门、前舱盖开度的确定依据---《CH031开闭件及运动件参数测量报告》和《CH031开闭件点云测量数据》
6、焊接边宽度及开闭件包边宽度的确定
1、焊接边宽度: 要求平直部份不小于10mm（顶盖两侧与侧围连接处），其余不小于14mm 。
3.35
3.5
4
左/右前门三角窗 玻璃
钢化玻璃
3.57
3.5
5
后背门玻璃
钢化玻璃
3.5
3.5
6
左/右后门三角窗 玻璃
钢化玻璃
3.3
3.5
3.2. 玻璃涂胶厚度:
前风窗与后风窗玻璃采用胶粘接结构，其余玻璃都采用密封条结构密封。 涂胶厚度数据主要来源于-------《CH031玻璃胶分布图》。
4、 车门、顶盖及前舱盖内外板间涂胶层厚度
夹层玻璃中间层厚度一般为英制(0.03英寸),折算成公制为0.76mm。 根据上述标准、样车及点云测量的各玻璃厚度，确定的设计值列表 如下：
序号
名称
玻璃种类 测量厚度(mm) 确定设计值(mm)1前风窗玻璃来自夹层玻璃4.5
2+0.76+2=4.76
2 左/右前门玻璃 钢化玻璃
3.61
3.5
3 左/右后门玻璃 钢化玻璃
车身主断面设计讲座
----陶恩树
车身主断面内容介绍
一、主断面主要输入条件的设计与确立
1）、CH031密封条断面形状及分布情况 2）、CH031门及门框周边密封间隙 3）、玻璃厚度及其涂胶厚度 4）、车门、顶盖及前舱盖内外板间涂胶层厚度 5）、开闭件开度的确定 6）、焊接边宽度的确定 7）、CH031开闭件包边宽度的确定
2、包边宽度: 包边宽度数据来源于------《CH031开闭件包边宽度统计》
名称
前侧车门包 边宽度
后侧车门包 边宽度
前机舱盖包 边宽度
后背门包边 宽度
初拟设计值 （mm） 7.0~9.0
6.0~9.0
前部，左右 统一定为
7.0mm 后部定为
8.5mm 统一定为：
8.0mm
备注
详见以上图 片，过度处
二、主断面内容
1）、CH031主断面分布示意图 2）、主断面内容
一、主断面设计主要输入条 件的设计与确立
1、 CH031密封条断面形状及分布情况 右前门密封条
右后门及其他密封条
2、 CH031门及门框周边密封间隙与密封条压缩量的确定
2.1、依据1------CH031白车身开闭件密封间隙测量报告
参考样件 详见以上图 片，过度处
参考样件 过度处参考
样件
过度处参考 样件
二、主断面内容
断面分布图（详见《CH031车身主断面所在位置示意图》)
2.2、依据2-----CH031白车身点云密封间隙分析报告
2.3、门及门框周边密封间隙与密封条压缩量汇总
门玻璃与周边密封间隙
3、玻璃厚度与涂胶厚度的确定
3.1. 玻璃厚度:
《QC/T 9656-1999 汽车用安全玻璃》标准规定汽车用安全玻璃分为夹层玻璃、 钢化玻璃、区域钢化玻璃等几种，乘人用汽车前风窗玻璃必须为夹层玻璃，其余可 采用钢化玻璃或区域钢化玻璃，其厚度规定如下：