设计汽车车身时，控制车身质量的方法有哪些？

1.对焊制程序的质量控制

汽车结构属于一个较为复杂的结合体，主要是由成百上千种薄板冲压粘合而成，其中的拼接工艺也是多种多样，譬如说铆钉工艺、焊制工艺等等。通常来说，生产汽车的冲压件都是由一些低碳型钢材组成，这些钢材自身具备非常优异的焊接性能，因此技术人员在展开焊制作业时，往往非常的便捷高效，还能够有效地节省钢材，密封性也能够得到保障。由于现代化车身结构相对较为复杂，车身焊制程序对汽车生产制造产生着重要的影响，为了有效地控制汽车车身焊接质量，需要焊接程序在设计过程中满足一定的技术要求，并准备相关配套要件。

2.对汽车车身防腐性能的质量控制

防腐设计是汽车在生产制造过程中的重要内容，其中也牵扯到汽车生产的很多方面，譬如说涂胶工艺和总装工艺等等，为了避免车身出现大面积的锈蚀，需要设计人员在车身开发阶段就展开全面的质量控制。通常来说，漆膜厚度的优化方法主要是对车身钣金进行更改，从而使得电泳能够进入对应的腔体，目前更改车身的方法多种多样，既可以增加开孔，也可以利用筋条进行结构加固，从而使得密闭的腔体能够和外界保持相通。需要注意的是，筋条结构在生产过程中很容易受到结构的约束，增加开孔数量也会在一定的程度上影响到车身的强度，为了更好地满足汽车的防腐要求，技术人员需要对这些方案展开详细的比对，从中寻找出最科学，最有效的技术方案。

3. 对车身强度的质量控制

汽车在生产制造完成后，质量检测人员需要对车身的强度进行全方位的检测，如果在检测过程中发现汽车的强度不符合技术指标的相关要求，需要对这些问题展开针对性地改进，这样汽车的整体质量才能够得到有效地保障。技术人员在展开质量检测时，常用的检验方法主要有两种，分别是破坏性试验和非破坏性试验。破坏性试验主要指的是借助专门的工具对车身的结构进行破坏，从而得到破坏汽车结构需要的力度数值，这种方法简单高效，能够有效地检验出汽车的强度质量。

4.车身外观设计的检测质量控制

在审美和消费日趋多元化的今天，汽车的外观设计显得尤为重要，从某种程度上来说，汽车的工业设计能够给消费者提供最直观的视觉冲击，并使他们能够一见倾心，瞬间产生购买的欲望。因此技术人员在汽车车身设计时需要格外地重视外观设计，在制造完成后对外观部分严格按照相关指标数据进行检测。目前很多汽车在生产过程中，往往很容易产生缝隙等问题，如果这些缝隙没有得到有效地控制，汽车的涂层很容易产生不均匀现象，从而影响到消费者的使用体验。

2

码，用于产品加工。

2

、

CATIA

是法国

Dassault

System

公司的

CAD/CAE/CAM

一体化软件，居世界

CAD/CAE/CAM

领域的领导地位，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制

造、电子

\

电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领

域，

其特有的

DMU

电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生

产力的提高。

CATIA

提供方便的解决方案，迎合所有工业领域的大、中、小型企

业需要。包括

:

从大型的波音

747

飞机、火箭发动机到化妆品的包装盒，几乎涵

盖了所有的制造业产品。

在世界上有超过

13,000

的用户选择了

CATIA

。

CATIA

源

于航空航天业，但其强大的功能以得到各行业的认可，

CATIA

是汽车工业的事实

标准，

是欧洲、

北美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统。

CATIA

的著名用户

包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。其用户群体在世界制造业

中具有举足轻重的地位。

CATIA

在造型风格、

车身及引擎设计等方面具有独特的

长处，

为各种车辆的设计和制造提供了端对端

（

end

to

end

）

的解决方案。

CATIA

涉及产品、

加工和人三个关键领域。

CATIA

的可伸缩性和并行工程能力可显著缩

短产品上市时间。

一级方程式赛车、跑车、轿车、卡车、商用车、有轨电车、

地铁列车、高速列车，各种车辆在

CATIA

上都可以作为数字化产品，在数字化

工厂内，

通过数字化流程，

进行数字化工程实施。

CATIA

的技术在汽车工业领域

内是无人可及的，并且被各国的汽车零部件供应商所认可。

3

、

Pro/Engineer

是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品

造型系统，

是一个参数化、

基于特征的实体造型系统，

并且具有单一数据库功能。

Pro/Engineer

是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人

员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您

可以随意勾画草图，

轻易改变模型。

这一功能特性给工程设计者提供了在设计上

从未有过的简易和灵活。

Pro/Engineer

是建立在统一基层上的数据库上，不象

一些传统的

CAD/CAM

系统建立在多个数据库上。

所谓单一数据库，

就是工程中的

资料全部来自一个库，

使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，

不管他是

哪一个部门的。

换言之，

在整个设计过程的任何一处发生改动，

亦可以前后反应

在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，

NC

（数控）工具路

径也会自动更新；

组装工程图如有任何变动，

也完全同样反应在整个三维模型上。

3

这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。

这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更

便宜。

二、通用化

CAE/CAM

软件在汽车工业中的应用

在汽车的开发中，

CAE

起到了重要作用。

CAE

是一个很广的概念，

从字面上讲

它可以包括工程和制造业信息化的所有方面。

但是，

传统的

CAE

主要指用计算机

对工程和产品进行性能与安全可靠性分析，

对其未来的工作状态和运行行为进行

模拟，

及早发现涉及缺陷，

并证实未来工程、

产品功能和性能的可用性与可靠性。

所以，

CAE

是一项综合应用技术，它以解决具体工程问题为出发点，借助于计算

机信息处理手段，集成应用计算数学、计算力学等“单元”技术，形成系统化的

技术解决方案以支持复杂工程或产品的优化设计。

计算数学与计算力学渗透于各

个应用分支，为具体工程问题的建模与求解提供了相应的数学工具，从而构成

CAE

软件的核心计算方法。传统观点认为

CAE

基本等同于有限元分析技术；如今

的观点认为，

CAE

基本等同于计算力学手段及其综合再加上优化设计技术。

目前，

国内汽车汽车工业进行

CAE

分析以使用国外成熟的商业软件为主，

也

有少量自编程软件。常用的

CAE

软件列举如下：

前后处理软件：

Heperworks

、

Patran

碰撞分析：

LS-Dyna

、

Pam-Crash

、

Radioss

机械动力学仿真：

Adams

非线性分析：

Abaqus

、

Marc

、

Ansys

疲劳分析：

Fatigue

流体分析：

Fluent

、

Star-cd

、

AVL-Fire

锻压过程分析：

SuperForge

汽车内噪声预测分析：

Akusmod

多学科智能优化：

iSight

4

汽车自动化建模：

SOFY

发动机热力学分析：

GT-Power

整车性能分析：

GT-Drive

当前，

CAE

技术在汽车产品的开发过程中，需要解决的关键问题主要集中在

以下五个方面：

①系统动力学分析。主要分析汽车的行驶性、 *** 纵性等，常采用多体（多刚

体、多柔体）系统动力学分析方法。

②疲劳寿命分析。

汽车疲劳寿命分析主要研究汽车整车及各部件的动、

静疲

劳寿命。

③碰撞分析。

碰撞分析方法主要包括有限元法、

多刚体系统动力学法河机械

振动学法。

汽车碰撞分析主要进行车身结构的耐撞性研究、

碰撞生物力学研究和

乘员约束系统及安全内饰件研究。

④

NVH

分析。工程中常用的

NVH

分析方法有：多刚体系统动力学方法、有限

单元法、边界元法、统计能量分析法。

⑤空气动力学分析。

主要进行汽车高速行驶时的气动噪声分析，

分析汽车高

速行驶时空气流场对 *** 纵稳定性的影响。

在汽车

CAE

领域，

在上述通用化商业化软件得到广泛应用的同时，

一些面向

汽车产品设计开发领域特定问题的专用商品化软件业得到了很好的发展，如：

Adams/car

（常与

Matlab/simulink

进行联合仿真）

ADVISOR

、

PSAT

等。

主要软件介绍如下：

1

、

MSC.ADAMS

MSC.ADAMS

（

Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems

，机械

系统动力学自动分析）是一款功能完善的系统动力学分析软件，是美国

MSC.Sofeware

公司的系列软件产品之一。应用它可以方便地建立参数化的实体

模型，并采用多刚体系统动力学原理进行仿真计算，进行机电产品性能分析。

5

MSC.ADAMS

软件由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱

5

类

模块组成。

在汽车领域

SMC.ADAMS/Car

的应用已比较普遍。

ADAMS/Car

吸收了

Audi

、

BMW

、

Renault

和

Volvo

等汽车公司的设计开发经验，

能够快速建立高精度的车辆子系

统模型和整车模型，

可以通过高速动画直观地再现各种工况下的车辆运动学和动

力学仿真，并输出表征稳定性、制动性、乘坐舒适性和安全性等的性能参数。

2

、

ANSYS

ANSYS

是融合结构、流体、电场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软

件，

由美国

ANSYS,Inc.

公司开发。

它能与大多数

CAD

软件接口，

如

Pro/Engineer

、

Unigraphics

、

CATIA

、

I-DEAS

、

AtuoCAD

等实现数据共享与交换。

ANSYS

的基本

功能包括：

结构静力学分析、

结构动力学分析、

结构非线性分析、

柔体运动分析、

热分析、电磁场分析、计算流体分析、声场分析等。

在运用

ANSYS

进行汽车设计中，

前处理阶段需要进行

“定义载荷信息”

的 ***

作，

而载荷信息是否真实直接关系到分析结果的正确性和可用性。

汽车仿真分析

中，常从事先在

ADMS/Car

中建立的整车模型的相关仿真结果中提取所需要的载

荷信息。

3

、

MSC.NASTRAN

MSC.NASTRAN

是美国

MSC.Sofeware

公司推出的一款大型结构有限元分析软

件。

当前，

众多企业和工业行业已将

MSC.NASTRAN

的计算结果作为标准代替其他

质量规范。

MSC.NASTRAN

具有开放性的结构，全模块化的组织形式使其不但拥有

很强的分析能力而又能保证很好的灵活性，

使用者可以根据自己的工程问题和系

统需要通过模块选择和组合获得最佳的应用系统。此外，

MSC.NASTRAN

还为用户

提供了开发工具

DMAP

语言。

MSC.NASTRAN

与

ANSYS

同为大型通用有限元分析软件，

其功能和用途也有许

多一致和相似之处。

MSC.NASTRAN

的主要功能包括：静力学分析、屈曲分析、动

力学分析、

非线性分析、

热传导分析等。

还能进行诸如空气动力d性及颤振分析、

流固耦合分析、

多体超单元分析、

高级对称分析、

设计灵敏度分析及优化设计等。

6

4

、

LMS.SYSNOISE

LMS.SYSNOISE

是比利时

LMS

公司开发的大型声学分析软件，用于计算声场

中任一点处的声压、声辐射功率、声强，结构对声场的辐射功率、能量密度，流

体的模态，并能计算声振耦合问题。还能与其他有限元软件（如

NASTRAN

）相结

合，进行降噪优化设计。

LMS.SYSNOISE

本身不具备前处理功能，但它能与众多主流有限元分析软件

有界面程序连接，

可由此读取有限元的模型数据，

以及模态、

表面振动速度等计

算结果，从而提高建模速度。

5.MATLAB/Simulink

Simulink

是

Mathworks

公司开发的动态系统通用仿真软件包。

Simulink

为

用户提供了用方块图进行建模的图形接口，

只需点击和拖动鼠标 *** 作就可以完成

复杂系统建模。

它提供了一种更快捷、

更直接明了的方式，

而且用户可以立即看

到系统的仿真结果。

在汽车电子产品开发设计中，

往往需要将控制器与控制对象模型联系起来实

施仿真分析，以预估或评价整个车辆系统的控制效果。鉴于

MATLAB/Simulink

在控制器模型构建方面具有独特的优势，

而

ADAMS/Car

则具有整车建模的方便性

与完善性，常将二者联合起来建立联合仿真模型，以提高建模效率和仿真精度。

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