汽车车身设计（上） .ppt

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1、普通高等教育“十一五”国家级规划教材汽车车身设计,第一章 车身产品开发流程和设计方法,提纲,第一节 概述一、现代产品开发流程二、现代车身设计技术三、我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法一、现代车身产品开发流程二、现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发一、基于知识工程二、虚拟产品开发,现代产品设计过程特点并行的、协同的、面向全生命周期的设计模式战略类产品开发项目流程产品管理概念开发批量开发批量准备,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开

2、发基于知识工程虚拟产品开发,计算机辅助造型技术虚拟现实技术空气动力学模拟人机工程技术数字样机技术CAE数据驱动和验证技术模块化设计技术,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,计算机辅助造型技术将造型胶带图由三维扫描仪直接输入计算机，经过逆向建模和CAS造型，得到三维可加工的数学模型优点：省略比例模型的制作环节，缩短造型周期提高了数据精度内外表面三维数据，为后序工程和工艺分析提供共享的数学模型,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我

3、国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,虚拟现实技术是厂商展示实力、辅助造型设计的一种手段，为方案评审提供了准确的依据能充分发挥人的创造性，使设计中渗入更多实用性、艺术性因素,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,空气动力学模拟空气动力学原理在车身造型设计中的应用已经成为造型构思的重要依据轿车：减少空气阻力和空气升力，提高整车的经

4、济性和操纵稳定性商用车：改进驾驶室的流线型设计，降低车辆的风阻和油耗，改善经济性,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,人机工程技术改善驾驶员和乘员在驾驶和乘坐状态下的舒适性、视野性、手伸及性、操纵方便性等,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,数字样机技术目前世界汽车行业产品开发的

5、主流技术在车身开发中的应用：白车身焊接过程模拟车门玻璃装配模拟运动干涉分析,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,CAE数据驱动和验证技术白车身和部件的静态、动态、安全、疲劳分析空间和管路的CFD分析钣金件的冲压成形可行性分析塑料件注塑过程的模拟分析和优化设计等,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识

6、工程虚拟产品开发,模块化设计技术在系列化和平台设计的背景下提出模块化程度和趋势日益明显零部件供应商自主开发能力提高总成开发的技术革新产品开发的职责向供应商转移目前：车门、仪表板、顶后侧内饰、白车身未来：白车身模块和座舱模块,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,略,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知

7、识工程虚拟产品开发,各个阶段的进程都设有一个审查、验收的关键里程碑在每个里程碑对新车型的所有指标都必须经过严格考核,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,（一）车身产品开发阶段1产品策划目的：规划和定义车身产品开发的指导原则、开发内容、关键技术、性能指标、实施路线、风险分析等形成后续开发活动的指导性文件，作为造型、设计、试制、试验阶段的输入条件重要的工作内容APQPQFDSWOT分析等,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车

8、工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,（一）车身产品开发阶段2概念设计确定方案和参数内容：车身布置、车身造型、结构可行性研究,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,（一）车身产品开发阶段3技术设计造型评审通过并冻结后，进行的结构方面的详细设计工作内容：三维结构设计、二维工作图设计,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工

9、业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,（一）车身产品开发阶段4 产品试制是产品开发过程中相当重要的验证环节三个阶段：设计试制、实验试制和生产前阶段试制,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,（一）车身产品开发阶段5产品试验是产品验证的重要环节,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发

10、流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,分类,按试验对象整车试验白车身试验系统试验零部件试验,按试验对象的制造状态A样车（件）试验B样车（件）试验C样车（件）试验,按验证目的性能试验可靠性试验,（一）车身产品开发阶段6生产准备产品试制和试验后的设计冻结，意味着产品生产准备全面启动内容：制造确认、批量生产确认,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,（二）车身产品开发内容1车身造型

11、2车身结构可研3三维结构设计4二维图设计5CAE计算及验证6车身试制7车身试验8工艺支持,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,（一）性能设计（二）精益设计（三）并行工程,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,（一）性能设计现代设计是以CAE技术为支撑的性能设计。从概念设计开始，贯穿

12、整个产品技术设计阶段，直到后序的产品试验验证，都以目标性能为指导三大要素前期对标设计中CAE分析验证产品验证环节捆绑于各个阶段，实行闭环控制,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,（一）性能设计主要控制阶段和过程,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,（二）精益设计常应用于制造活动，

13、致力于通过规定产品在工厂内部的流动方式，消除瓶颈和采取节约的措施，不断提高制造效率精益原则理论逐渐扩展到设计、市场和新产品引入等新兴领域,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,（三）并行工程组织跨部门多学科的开发小组，协同工作对设计工艺制造等上下游各方面进行同时考虑和并行交叉设计优点：开发时间大大缩短，质量和成本得到改善设计阶段的并行工程：开发流程的并行设计方案的并行项目团队的协同工作,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车

14、工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,KBE的基本概念KBE是一种工程设计方法学，它通过对设计方案、设计过程进行知识的捕捉和构造，并对设计方法和设计过程进行定义，根据功能要求、部件信息和处理过程的描述，快速生成新的设计方案，从而高效地指导设计,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,2.KBE的应用价值 提高设计的自动化程度，降低设计迭

15、代次数，缩短设计周期使CAD设计融入领域专家的知识与经验，提高设计品质设计早期就能检查设计方案对于制造性、工艺性、成本等要求的可行性，便于并行工程的实现，降低设计成本,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,3.KBE的总体结构,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,VPD基本概念也称

16、虚拟设计制造，是产品设计制造的真实过程在虚拟环境中的映射,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,2.VPD关键技术全息产品的建模理论与方法。基于知识的设计设计过程的规划、集成与优化虚拟环境中的人机工程学虚拟环境与设计过程互连产生虚拟环境的工具集,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,

17、3.VPD发展趋势数字化集成化智能化协同化虚拟化,第一节 概述现代产品开发流程现代车身设计技术我国汽车工业的车身设计水平第二节 现代车身产品开发流程和方法现代车身产品开发流程现代车身设计方法第三节 基于知识的虚拟产品开发基于知识工程虚拟产品开发,第二章 基于人机工程学的车身布置设计,提纲,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案

18、校核,车身布置设计是对车身内外形、发动机舱、行李箱、前后围、地板、车窗、内饰总成和部件、备胎、燃料箱和排气系统等，在满足整车布置和造型要求下进行尺寸控制和布局的过程,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,明确产品开发目标面向的用户群级别和豪华程度销售地车型风格等,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,对标确定整车总布置的基本概念和约束产品的总体定位整车整备质量，轴荷分配基本尺寸整车基本构造驱动方式和发动机

19、布置形式结构强度、刚度和整车的性能要求等,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,整车总布置的基本概念和约束实例,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,轿车级别主要以发动机排量为依据，同时考虑轴距和车身装备的豪华程度,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（一）发动机布置形式和驱动方式决定车辆基本尺寸、设计、结构

20、、性能发动机前置后轮驱动（FR，传统式）利于车室内部和行李箱布置轴荷分配好，动力性和操纵稳定性好存在贯穿车辆前后的传动轴，地板中部出现凸包,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（一）发动机布置形式和驱动方式发动机前置前轮驱动（FF）具有良好的转向操纵稳定性无贯穿前后的传动轴，利于改善室内居住性、座椅和地板布置前轮可获得足够的驱动力，整车长度缩短，利于轻量化,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（一）发

21、动机布置形式和驱动方式发动机后置后轮驱动（RR）前悬短，后悬长，后轴负荷大，操纵稳定性差后置发动机影响后排乘客舒适性,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（二）轮罩形状和地板布置1离地间隙要求及地板高度线的确定控制通过性指标,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（二）轮罩形状和地板布置2轮罩空间形状设计确定前、后轮罩的空间大小及形状车轮跳动的极限位置与悬架的结构形式、参数、以及橡胶缓冲限位块的允许压缩

22、量有关,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（二）轮罩形状和地板布置2轮罩空间形状设计车轮间隙,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（二）轮罩形状和地板布置轮罩凸包的处理-微型轿车将圆柱形轮罩做成圆滑的外形，可使后座加宽或加大前座搁脚空间轮罩中部内凹，便于布置离合器踏板或安放座垫的最宽部分,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点

23、尺寸定义四、总布置图,（二）轮罩形状和地板布置3地板布置考虑因素：前后轮罩位置和形状、离地间隙要求、发动机和传动系布置形式、地板和门槛下沿线高度传动轴呈U形布置FR布置形式,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（二）轮罩形状和地板布置3地板布置绘制地板总成的横截面,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（三）发动机舱和前围布置1发动机舱布置考虑因素：发动机、变速器、排气系统、散热器、蓄电池等的尺寸和布置

24、确定发动机罩高度和倾角，确定发动机罩的轮廓形状为便于装配，发动机最宽处应能通过发动机舱的最窄部位,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（三）发动机舱和前围布置2前围布置下部常采用倾斜面与地板连接，倾斜面一般与前轮罩面相切，以利于前排乘员的搁脚姿势和布置加速踏板前围布置完毕，可根据前围和地板位置初步确定加速踏板位置,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（四）车室内部布置（将在后面章节讲述，此处略）,第一

25、节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（五）后围布置三厢式轿车后围上部应保证后窗玻璃下沿的安装位置为使行李箱增大，一般后围的布置与后排座椅靠背的背面平齐，下部与地板连接两厢式轿车最后排座椅通常都具有向前翻转折叠的功能，形成很大的载物空间,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置1行李箱布置考虑因素：整车造型、空气动力学要求和后窗下沿高度、李箱容积行李箱的有效容积中级轿车0.40

26、.7m3高级轿车0.70.9m3,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置1行李箱布置后排座位用可翻式座椅，增加行李箱容积,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置2燃料箱、备胎和排气系布置燃料箱布置考虑因素：确保必要的燃料箱容积和燃料箱最小离地间隙、加油口位置、油道布置燃料箱不应布置在发动机舱内燃料箱和备胎往往同时布置在行李箱内,第一节 车

27、身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（六）行李箱、燃油箱和备胎等的布置2燃料箱、备胎和排气系布置排气系布置考虑因素振动噪声地板和消声器间隙降温、隔热隔音,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（一）车身布置术语1A、B类车美国汽车工程师学会标准根据乘坐空间尺寸的差异将汽车分为A、B两大类A类车：主要指乘用车，包括轿车、旅行车、MPV和轻型货车等B类车：主要是商用车，包括重型货车和大客车,第一节 车身布置的内容一、

28、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（一）车身布置术语2H点装置及其相关定义用途：建立车内布置关键参考点和尺寸，主要是H点包括两种H点测量装置（HPM）：用于对尺寸进行审核和测量对比H点设计工具（HPD）：用于乘员布置设计在HPM和HPD上定义了与设计和人机关系相关的点和参考线,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（一）车身布置术语2H点装置及其相关定义（1）H点：是H点装置上躯干与大腿的铰接点1）设计H点2）乘坐参考点（Se

29、ating Reference Point，SgRP）车辆设计过程初期定义的重要参考点只有唯一一点定义为SgRP 驾驶员SgRP很重要3）实际H点（2）D点（3）K点（4）躯干线（5）腿线包括大腿线和小腿线（6）座垫线,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（一）车身布置术语2H点装置及其相关定义（7）AHP（Accelerator Heel Point）（8）BOF（Ball Of Foot）（9）裸足底线（10）地板参考点（Floor Reference Point，FRP）（11）踏板参考点（

30、Pedal Reference Point，PRP）,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（一）车身布置术语3百分位百分位是人体测量学中的一个术语，用以表示人体某项尺寸数据的等级最常用的是5th、50th和95th三个百分位人体尺寸，分别表示小、中等和大尺寸4适应度满足使用要求的人数占总人数的百分比称为适应度,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（一）车身布置术语5硬点和硬点尺寸硬点：是对于整车性能、

31、造型和车内布置具有重要意义的关键点硬点尺寸：指连接硬点之间、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,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,（二）常见硬点尺寸定义在SAE J1100中列出了硬点、尺寸代号、定义和测量方法,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,考

32、虑因素通常画出侧视、俯视和前后视图，各视图上只需将要表达的部分画出长度和高度方向布置主要借助侧视图表现，宽度方向结构形状和间隙尺寸借助前后视图体现侧视图按车辆自右向左行驶方向绘制前后视图中，通常左半部为前视图，右半部为后视图按一定间隔绘出坐标线标题栏注明所参照的标准，以及最后一次更新的日期等,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,第一节 车身布置的内容一、车身布置的前期工作二、车身布置与整车布置的关系及车身布置主要内容三、车身布置术语和硬点尺寸定义四、总布置图,人体模型是汽车设计必备的一种测量和模拟

33、分析工具布置用人体模型测量用人体模型动力学分析人体模型碰撞人体模型等这里着重介绍布置和测量用人体模型,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（一）人体尺寸决定人体占据的几何空间和活动范围，是内部布置的主要依据群体数据统计特征均值标准差百分位数,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）物理人体模型车身布置使用的物理人体模型主要是H点装置H点装置H点测量装置HPMH点

34、设计工具HPD,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,1H点测量装置HPM-II型H点测量装置由鞋、小腿部、大腿部、座垫盘和躯干部组成。还包括鞋固定装置和头部空间测量装置两个附件,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,2人体设计样板用途辅助制图、乘员乘坐空间布置和测量、校核空间尺寸HPM和HPD还用来建立乘员布置的关键点和尺寸,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、

35、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,2人体设计样板例：用HPD来设计驾驶员乘坐位置1）确定关键参数的目标值2）定位鞋3）定位SgRP，并确定设计H点调节轨迹曲线4）定位HPD定位HPD后，其上的参考元素和硬点尺寸就确定了。在此基础上进行其它方面的布置、设计和校核,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（三）数字人体模型用途：描述人体形态和力学特征，研究、分析、设计、评价人机系统RAMSIS汽车设计领域人体数据，年限参考和预测功能姿势求解和控制视景外观逼真,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和

36、人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（三）数字人体模型基本原理骨骼模型-描述人体各肢体间运动学关系外部模型-形象的外表,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（三）数字人体模型应用乘员布置设计驾驶员视野分析操纵件伸及性分析舒适姿势预测及评价布置空间分析进出方便性分析发动机罩和行李箱盖的开启方便性检查等,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（一）眼椭圆的定义眼椭圆：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

37、分布图形,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）眼椭圆尺寸的计算和定位1眼椭圆尺寸的计算（1）长轴长度Lx驾驶员眼睛位置沿Ax方向分布与驾驶员身高呈现0.473的关系单一性别驾驶员群体身高为正态分布，其眼睛位置沿Ax方向各自呈正态分布,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）眼椭圆尺寸的计算和定位1眼椭圆尺寸的计算（1）长轴长度Lx,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）眼椭圆尺寸的计算和

38、定位1眼椭圆尺寸的计算（1）长轴长度Lx,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）眼椭圆尺寸的计算和定位1眼椭圆尺寸的计算（2）短轴和竖轴长度驾驶员群体眼睛位置在汽车坐标系三个方向上均呈正态分布根据眼睛位置一维正态分布变量的标准差和眼椭圆百分位值 来计算Ly和Lz,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）眼椭圆尺寸的计算和定位1眼椭圆尺寸的计算（3）适合美国人的A类车、可调节座椅眼椭圆尺寸,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三

39、、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）眼椭圆尺寸的计算和定位2眼椭圆的定位确定椭圆中心位置和倾角影响参数：,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）眼椭圆尺寸的计算和定位2眼椭圆的定位（1）椭圆倾角（2）椭圆中心（3）适合美国人的A类车可调节座椅眼椭圆定位公式,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（三）眼椭圆的理论解释1眼椭圆的数学含义2眼椭圆的视切比,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（四）眼

40、椭圆的应用眼椭圆是汽车视野设计的基础，但只有与视线一起使用方有意义实例：驾驶员前方下视野设计,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（四）眼椭圆的应用内外视镜布置驾驶员前方视野的设计和校核车身A、B、C柱盲区的计算仪表板上可视区的确定刮水器布置和刮扫区域校核遮阳带位置的确定等,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（五）眼点经过研究，SAE得出了方便某些场合使用的视原点，借助它们可方便地得到眼点,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、

41、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（五）眼点1E点E点（眼点）代表眼睛位置眼点有两个，分别代表左右眼睛的位置2P点是驾驶员头部水平转动的中心点,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（五）眼点P点的定位SAE中只定义了A类车的P点，B类车没有P点的相关定义P点定位,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（五）眼点P点的应用P1和P2：计算驾驶员左、右侧A柱双目视野障碍角P3和P4：计算驾驶员左、右侧后视镜的间接视野,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模

42、型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（一）概述头廓包络指不同身材的乘员以正常姿势坐在适意的位置时，其头廓的包络；用于在设计中确定乘员所需的头部空间,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（一）概述头廓包络生成原理SAE制定了平均头廓线，来描述侧视和后视方向头廓的平均尺寸,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（一）概述头廓包络生成原理将平均头廓线样板上的眼点沿着眼椭圆轮廓上半部分运动，平均头廓线随之平动，描绘出的各个位置平均头廓线的包络就是头廓包络线,第二节

43、 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）头廓包络面的尺寸和定位1头廓包络面的尺寸头廓包络面的尺寸包括长轴、短轴和竖轴的长度,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）头廓包络面的尺寸和定位2头廓包络面的定位1）头廓包络面倾角A类车、行程可调节座椅：只在侧视图有向前下方12的倾角固定座椅，在各个视图方向倾角均为零,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）头廓包络面的尺寸和定位2头廓包络面的定位2）头廓包

44、络面中心位置定位基准,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）头廓包络面的尺寸和定位2头廓包络面的定位2）头廓包络面中心位置TL23大于零时,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）头廓包络面的尺寸和定位2头廓包络面的定位2）头廓包络面中心位置固定座椅（TL23为零），头廓包络面中心相对于SgRP的位置,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（一）相关概念1驾驶员手伸及界面指驾驶员以正常姿势入座、

45、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根据安全带形式，有对应于三点式安全带和两点式安全带两种类型的手伸及界面,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（一）相关概念2通用布置因子是反映乘坐环境布置的代数式3HR参考面用于定位驾驶员手伸及界面的平面到AHP的距离根据下式计算,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）手伸及界面的描述测量数据根据G因子和男女比例分类，对于三点式安全带和两点式安全带各列成21张数据表格，用来构造手伸及界

46、面G因子：G-1.25、-1.24G-0.75、-0.74G-0.25、-0.24G0.24、0.25G0.74、0.75G1.24和G1.25七档驾驶员男女性别比例：50:50、75:25和90:10,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（二）手伸及界面的描述手伸及界面数据表格示例,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,（三）驾驶员手伸及界面的定位1）定位HR参考面2）根据表格中的数据构造出手伸及界面,第二节 基于统计学的车身内部布置工具一、人体尺寸和人体模型二、

47、眼椭圆三、头廓包络四、驾驶员手伸及界面,考虑因素乘员坐姿和座椅布置符合目标乘员群体舒适乘坐要求保证车内必须的空间操纵装置的布置位置和作用力驾驶员视觉信息系统具有被动安全措施,第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核,（一）H点布置设计乘员座椅布置通过确定不同百分位乘员设计H点位置来实现驾驶员座椅：确定设计H点的位置和行程，以及设计H点调节方式和调节轨迹硬点尺寸H30是与座椅高度密切相关的重要尺寸。统计分析表明，不同类型的汽车，H30的取值不同,第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核,（一）H点布置设计2驾驶员

48、设计H点布置三个正常设计H点位置：最前、最后和平均位置以95th百分位男子设计H点作为正常驾驶时最后H点以5th百分位女子设计H点作为正常驾驶时最前H点,第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核,（一）H点布置设计3后排乘员H点布置将选定的人体模板根据地板线和前排座椅定位例:第二排乘客H点布置将前排座椅定于最后最低位置，选定人体模板根据乘坐时的D点高度画出D点高度线保持合适的踝关节角，人体模板脚沿地板线前移，D点始终位于D点线上的同时躯干前移至脚或小腿与前排座椅接触。此时的H点作为SgRP,第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置

49、设计三、布置方案校核,（二）顶盖和前后风窗布置前后座SgRP点确定后，将头廓包络面定位根据有效头部空间尺寸，考虑头部间隙确定顶盖高度,第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核,（二）顶盖和前后风窗布置确定发动机罩C点位置确定后背舱D点位置发动机罩C点决定了车头长度，后背舱D点决定了车尾长度，二者间长度决定了乘员车室的大小需兼顾驾驶员视野、造型和空气动力学等要求,第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核,（三）车身宽度方向布置保证乘员头部和侧窗、肩部和车门、肘部和车门之间的间隙车身外表面各点与顶盖厚度、玻璃下降的

50、轨迹、门锁和玻璃升降的尺寸、车门厚度等因素有关,第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核,（三）车身宽度方向布置确定车身侧壁倾斜度时，应考虑上下车方便性,第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核,（一）人眼视觉和驾驶员视野1人眼的视觉特性视野单眼视区双眼视区左右单眼总视区,第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核,（一）人眼视觉和驾驶员视野1人眼的视觉特性眼睛或头部的转动自然转动勉强转动,第三节 车室内部布置设计方法一、内部布置设计的要求二、内部布置设计三、布置方案校核