奥迪A4乘用车汽车车身总布置设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

车身总布置属于汽车设计工作的一部分, 它是在整车总布置的基础上进行的。汽车的长、宽、高、轴距等控制尺寸都是汽车总布置设计的重要任务, 除此之外，例如轴荷分布范围以及散热器、动力总成、前后桥、传动轴与车轮等轮廓尺寸和位置也都是总布置设计的要求^[1]。车身总布置设计是对车身内外形、发动机舱、行李舱、前后围、地板、车窗、内饰总成和部件（仪表板、座椅和操纵机构等），以及备胎、燃油箱和排气系统等，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，是在整车总布置的统一要求下进行的^[2]。

在总布置设计中，满足人体需要，进行人机工程学的设计是汽车总布置设计的重中之重。人机工程是从20世纪50年代开始迅速发展起来的新兴边缘学科,它是从人的生理和心理特点出发,研究人、机、环境相互关系和相互作用的规律,以优化人-机-环境系统的一门学科,其目标是让人在使用机械的过程中感到“安全、健康、舒适、高效” ^[3]。为此，国外许多发达国家从20世纪初就开始了此方面的研究。例如，最早期的美国学者泰罗首先提出了经验人机工程学，他以他的管理经验为基础，制定了一套以提高工作效率为目的的操作方法，这是人机工程学的奠基石。后来慢慢发展出了现代人机工程学，例如奥迪公司推出的q7在设计者充分考虑了乘客的舒适度，后排座椅最大调节量为100毫米；奔驰公司研发的座椅通风功能，可以在夏天起到对人体的通风散热功能;在人机工程学方面，国外学者s.h.kim曾研究过数字人体模型在座椅舒适性中的应用，他通过采集样本，建立了一个人体模型数据库，将人体各项指标与数据在cae软件中进行模拟，从而找到座椅舒适度的最优化设计^[4]。

在我国，此领域虽然起步晚，但发展迅速，我国主要汽车企业的车身设计水平已经达到全面三维设计的水平^[5]。从三维造型、线图设计、三维结构设计，到最后输出二维图样和文件，全面应用三维设计软件^[6]。例如比亚迪推出的s7汽车，安置了双平衡轴，在后排座椅设置了控制系统，包含其特有的pm2.5绿净系统。国内学者任金东等人通过统计分析获得一些国家男性和女性人体尺度分布，提出了根据多元人体数据中的主成分分布描述人体尺度分布边界和选取用于人机工程设计的关键人体数据的方法。利用该方法，可建立适合乘用车、乃至一般工业产品设计和分析的人群样本^[7]；关于h点方面的研究，例如上海通用五菱汽车公司研发的基于sam模型进行的h点的设计， 利用正态分布分析法，通过数学建模得出研究方向，并将h点位置的分布看作理想化的正态分布，再然后，将车辆参数与人体特征考虑进去，从而分析h点落在每一目标区域正态分布的规律^[8]。

2. 研究的基本内容与方案

一、研究的基本内容

（1）车身总布置设计：对车身内外形、发动机舱、行李舱、前后围、地板、车窗、内饰总成和部件（仪表盘、座椅和操纵机构等），以及备胎、燃油箱和排气系统等进行设计。

（2）视野校核：前方视野校核和后方视野校核。驾驶人视野是指驾驶人处于正常驾驶位置，并且当其眼睛和头部在正常活动范围内时，能直接或借助于辅助设备看到的范围，可分为直接视野和间接视野^[11]。前方视野校核可分为前风窗开口视野校核、a柱盲区校核和前风窗刮水器挂扫区域校核。后方视野校核可分为驾驶人借助车外后视镜看到的外后视野和借助车内后视镜看到的内后视野。

3. 研究计划与安排

1.（7 学期第20周） 确定毕业设计题目、毕业设计任务书(相关参数)、校内资料收集。

2.（8 学期第1周） 方案构思、文献检索、完成开题报告。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]黄天泽, 黄金陵.汽车车身结构与设计[ m] .北京.机械工业出版社, 1997.

[2]林程.汽车车身结构与设计[m].北京.机械工业出版社，2013.