近年来，随着我国汽车工业的飞速发展，人们对汽车安全性、舒适性、可靠性以及造型美观与个性化等方面的需求不断提高。车身作为汽车的三大总成之一，其重要性日益凸显；而汽车行业也因此亟需大批应用型、技能型和创新型的车身技术人才。为满足这一需求，近年来，随着应用型本科院校的不断发展，众多院校纷纷开设了车辆工程、汽车服务工程等专业，并设置了;汽车车身结构与设计等相关课程。

目前适用于该类课程的教材较少，且现有教材主要侧重于车身设计，理论性强、难度较大，主要适用于本科车身设计专业及研究生相关专业。相比之下，适用于应用型本科车辆工程专业及机械类相关专业的车身结构与设计教材则较为欠缺。鉴于应用型本科毕业生较少从事车身设计工作，但仍需要掌握车身结构与设计的基础知识，高校普遍通过开设学时较少的选修课来满足这一教学需求。本教材为适应应用型本科院校的教学要求，顺应我国汽车工业的快速发展而编写。 2014 年11月由机械工业出版社正式出版。 本教材以现代车身结构为主线，融合了空气动力学、人机工程学、造型艺术、工程材料及工艺等多学科知识及轻量化技术和有限元方法，全面介绍了汽车车身结构和车身设计的基本概念、理论和设计方法，反映了现代汽车技术和设计方法在车身结构和设计中的应用。该教材成为2013年金陵科技学院立项建设精品教材，2015年获江苏省立项建设重点教材，2017年第2版出版并入选江苏省高等学校重点教材。本教材自出版至今，已被多所应用型本科院校选用。

随着现代轿车车身技术的飞速发展，车身更新换代日新月异。为适应应用型本科人才培养目标的要求并与时俱进，《汽车车身结构与设计》教材在第2版基础上再次修订。修订教材主要体现以下特色与创新。

1.修订为新形态教材，交互性强

本次修订打造了新形态教材，嵌入了智淑亚教授主持的中国大学MOOC;汽车车身结构与设计课程的微视频二维码，有效增强了教材的交互性。该关联课程为首批江苏省一流本科课程、江苏省在线开放课程（课程链接： /gt;本次修订在第2版教材基础上，进一步凝练并更新了内容与表述，删减了与主题关联度较低或已显陈旧的内容，使之更为严谨、科学且通俗易懂。修订紧扣现代车身结构与设计的核心主题，有机融入了人机工程学、空气动力学等学科知识以及轻量化技术、有限元方法等现代设计手段。这种多元素的融合旨在;串珠成链，清晰呈现现代汽车技术与设计方法在车身设计中的实际应用。教材图、文、表规范，选用恰当、表达精准，图形符号、计量单位等严格遵循国家标准。导读、经典案例与拓展阅读等内容丰富，编排相得益彰，显著提升了教材的可读性和学习趣味性。

修订后的新形态教材与MOOC课程紧密结合，提供了更加丰富多样的学习资源和灵活的学习方式，支持学生随时随地学习。这种融合有效提升了学习兴趣与参与度，有助于满足不同学习需求并提高学习效果。教学实践表明，以教材为载体，依托MOOC课程实施;翻转课堂教学：课前聚焦任务驱动与导学预习；课中重研讨，依托;慕课堂平台，开展线下;五元课堂；课后则致力于高阶思维拓展与创新元素发掘，引导学生撰写研究报告、申报专利及项目，这套教学模式能有效培养学生分析问题、解决问题的能力和创新思维能力。近年来，基于本课程内容及其拓展学习，已累计授权发明专利和实用新型专利18项，立项并完成江苏省大学生创新训练计划重点项目3项。第3版教材正式出版后，力争成为应用型本科车辆工程专业及汽车类相关专业的主选教材，更好地支持相关人才培养。

本修订教材的编写既是编者多年来教学和实践经验的积累，又是课程团队研究成果的结晶。全书由金陵科技学院智淑亚主编并统稿 ，共分9章，第１、２、３、５、６、9章由智淑亚编写及修订，第7、８章由金陵科技学院李鸿秋编写及修订，南京理工大学泰州科技学院许牧天对第4、5、6章进行了部分修订，更新了部分案例、拓展阅读，并对MOOC课程做了大量工作，第4章由金陵科技学院孟妍妮编写及部分修订，金陵科技学院凌秀军、沃尔沃汽车集团工程师刘春参加了部分章节内容的编写及修订工作，金陵科技学院付香梅、刘利娟对MOOC课程做了部分工作，全书由金陵科技学院鞠全勇教授主审。本教材由校企联合编写，在修订过程中得到长安马自达汽车有限公司、沃尔沃汽车集团（中国）等企业的支持与帮助；在出版过程中，得到机械工业出版社的大力支持；许多车企的丰富案例和拓展阅读为本书提供了良好的应用支持，在此一并表示最诚挚的敬意与感谢!

由于编者水平有限， ?书中难免有不妥和错漏之处， 诚恳欢迎使用本教材的师生和广大读者批评指正。

编者

本书为;十二五江苏省高等学校重点教材，针对当前同类教材理论性过强、偏重传统设计、贴合产业新技术不足、适配应用型人才培养场景较少的痛点，本书立足产教融合、学以致用的编写理念，完成全面修订升级，更适配应用型本科车辆工程专业车身课程教学，贴合新时代汽车行业发展与高校教学需求。全书体系完整、内容详实，系统覆盖车身基础概论、各类车型车身结构、车身力学分析、人机工程布置、空气动力学造型、碰撞安全设计、有限元仿真优化、车身轻量化技术等核心内容。第三版全新增设新能源汽车车身专属章节，聚焦纯电动、混动汽车车身结构特点与轻量化新技术，补齐传统教材新能源内容短板，紧跟行业转型升级趋势。本书采用校企联合编写模式，融合长安马自达、沃尔沃等头部车企一线技术成果，更新大量国产汽车全新案例与拓展资源，删减老旧内容，表述精炼严谨、图文规范易懂。作为新形态立体化教材，全书嵌入精品MOOC课程二维码，配套完整教学视频、课件、测验习题，支持翻转课堂、线上线下混合式教学，有效丰富课堂教学形式，助力学生自主学习、深化专业认知。同时，本书融入课程思政元素，兼顾知识传授、能力培养与价值引领，注重培养学生工程思维、创新能力与工匠精神。全书坚持应用导向，弱化深奥理论推导，强化工程实践与案例应用，适配应用型本科人才;上手快、后劲足的培养目标，可作为高等院校车辆工程、机械类相关专业教材，也可供汽车行业工程技术人员、科研人员参考使用。

本书全面介绍了汽车车身结构的基本概念、理论以及设计方法。全书共9章，内容包括：车身概论、汽车车身结构、汽车车身结构分析与设计、基于人机工程学的车身布置设计、汽车造型与空气动力学、车身结构碰撞安全性、车身结构有限元分析及优化设计、汽车车身轻量化、新能源汽车车身。

作为新形态教材，本书各章节均嵌入了中国大学MOOC;汽车车身结构与设计课程的微视频二维码，提升了互动性与学习便捷性。本书紧扣现代车身结构与设计的核心主题，坚持思政引领，将人机工程学、空气动力学、工程材料及工艺等多学科知识，以及轻量化技术、有限元方法等先进手段，有机融入车身结构及设计中，;串珠成链式地展现现代汽车技术与设计方法的应用实践。内容编排上，强调理实结合，突出应用导向；通过丰富案例、图文并茂的表达，以及深入浅出、通俗易懂的讲解方式，力求帮助读者学以致用。本书可作为高等院校车辆工程专业本科生的教材或教学参考书，也可作为机械类相关专业本科生的选修教材，同时可供汽车行业的工程技术人员及研究人员参考使用。

智淑亚，1991年毕业于哈尔滨理工大学，获学士学位，2006年毕业于山东理工大学，获硕士学位。现任金陵科技学院车辆工程系副教授，专业负责人，从事教学与科研工作。主要研究方向：机电工程、汽车工程。至今已在省级以上学术期刊发表论文18篇，主编教材2部，副主编1部，其中1部被评为江苏省精品教材，主持并参与完成了省级课题2项，主持校级课题1项。指导的毕业设计连续两年被评为校级优秀，指导学生撰写的2篇论文已在省级期刊上发表。主要讲授：汽车车身结构与设计、机械设计基础、机械制造技术等课程，指导汽车车身结构与设计课程设计、机械设计课程设计、机械制造技术课程设计及毕业设计等。

丛书序前言二维码索引第1章车身概论0011.1车身发展概况0011.1.1马车形车身0021.1.2箱形车身0021.1.3甲壳虫形车身0031.1.4船形车身0031.1.5鱼形车身0041.1.6楔形车身0051.1.7子弹头形车身0051.2现代汽车车身设计特点0061.2.1现代汽车车身设计的主要特点0061.2.2现代汽车车身设计的技术要求0071.3现代汽车车身开发流程与设计方法0071.3.1现代汽车开发流程0071.3.2现代汽车车身开发流程0081.3.3现代汽车车身设计内容与方法0161.4现代汽车车身设计技术及发展趋势0171.4.1现代汽车车身设计技术0171.4.2现代汽车车身造型技术的发展趋势019思考与训练021第2章汽车车身结构0222.1轿车车身的结构类型0222.1.1按承载形式分0222.1.2按车身外形分0272.1.3按级别分0282.1.4按功能分0312.2轿车车身详细结构0342.2.1车身结构组成0342.2.2车身本体结构0342.2.3车身本体总成0362.2.4车身前钣制件0392.2.5行李舱盖及铰链机构0422.2.6车身附件0432.2.7车身内外装饰件0472.2.8通风、暖气及空调装置0482.3轿车车门0502.3.1车门的设计要求0502.3.2车门的结构组成0502.3.3车门的结构形式0582.4客车车身0592.4.1客车车身类型0592.4.2客车车身的承载形式0612.4.3客车车身结构0622.5货车车身0682.5.1货车类型0682.5.2货车车身结构特点0682.5.3货车车身结构070思考与训练072第3章汽车车身结构分析与设计0733.1车身结构总体分析与设计0733.1.1车身结构的总体设计要求0743.1.2车身结构的划分0743.1.3车身结构件的分析与设计0753.1.4车身覆盖件的结构分析与设计0793.1.5车身焊接工艺0813.1.6车身产品分块0843.1.7轿车车身的整体结构设计0853.2车身结构强度与刚度分析0863.2.1车身承受的主要载荷0863.2.2车身主要失效形式0883.2.3车身结构强度0883.2.4车身结构刚度0923.3车身结构的动力学性能分析0933.3.1车身振动特性0933.3.2车身结构动力学性能0973.4车身强度与刚度试验1003.4.1车身静态试验1003.4.2车身动态试验105思考与训练108第4章基于人机工程学的车身布置设计1094.1车身总布置设计要求1094.1.1车身总布置设计的总体要求1094.1.2车身总布置设计的功能要求1104.1.3车身总布置设计的主要内容1114.2汽车人机工程学及车内布置辅助工具1214.2.1汽车人机工程学的定义1214.2.2百分位的概念1214.2.3H点装置1224.2.4眼椭圆1294.2.5头廓包络1314.2.6驾驶人手伸及界面1334.2.7数字化人体模型1344.3车身内部布置设计1374.3.1基于人机工程学的车身内部布置设计1374.3.2车身内部人机界面设计147思考与训练151第5章汽车造型与空气动力学1525.1汽车造型设计特点和要求1535.1.1汽车造型设计特点和内容1535.1.2汽车造型设计要求1555.2汽车空气动力学基本知识1565.2.1汽车空气动力学的研究内容1575.2.2汽车的空气动力1575.2.3空气阻力与其他因素的关系1625.2.4空气在汽车周围流动的物理特性1625.2.5汽车内部设备的冷却和散热通风1665.3空气动力学特性在车身造型设计中的应用1675.3.1车身外形设计的局部优化1675.3.2车身外形设计的整体优化1725.4汽车的空气动力性试验1735.5汽车造型设计方法1765.5.1传统汽车造型设计方法1765.5.2现代汽车车身造型设计方法1815.5.3现代汽车造型设计发展趋势1825.5.4车身造型设计的制约因素183思考与训练185第6章车身结构碰撞安全性1876.1汽车碰撞安全性1886.1.1汽车主动安全性1886.1.2汽车被动安全性1906.2汽车碰撞形式及乘员伤害1906.2.1汽车碰撞形式1906.2.2汽车碰撞时的乘员伤害1916.3汽车安全技术法规与新车评价规程1946.3.1汽车技术法规和标准1946.3.2各国汽车安全技术法规1956.3.3新车评价规程1986.4车身抗撞性安全设计2006.4.1车身抗撞性概念2006.4.2与抗撞性相关的车身结构特点2016.4.3车身抗撞性设计的基本思想2016.4.4车身抗撞性设计要求2026.4.5车身抗撞性设计内容2046.4.6基于碰撞安全性的主要结构设计2126.5汽车碰撞性试验与模拟分析2206.6汽车安全性新技术2206.6.1主动安全性新技术2216.6.2被动安全性新技术2256.6.3未来汽车的主动安全性2286.6.4未来汽车的被动安全性229思考与训练230第7章车身结构有限元分析及优化设计2317.1有限元方法概述2317.1.1有限元方法的基本原理2337.1.2有限元方法求解基本步骤2347.1.3有限元软件简介2357.1.4有限元软件分析基本过程2387.2车身有限元模型的建立2417.2.1车身建模的简化原则2427.2.2车身有限元分析难点及解决方法2447.3有限元法在车身结构分析中的应用2457.3.1车身的有限元分析2467.3.2有限元法在车身强度分析中的应用2497.3.3有限元法在车身刚度分析中的应用2497.3.4有限元法在车身模态分析中的应用2527.3.5有限元法在汽车抗撞性分析中的应用2537.3.6有限元法在车身结构优化分析中的应用2557.4基于ANSYS的车身有限元分析及优化设计实例2577.4.1客车车身骨架截面形状的优化2577.4.2客车车身骨架总质量优化2577.4.3仿真分析260思考与训练263第8章汽车车身轻量化2648.1车身轻量化的意义2648.2车身轻量化的实现途径2658.2.1采用新材料实现车身轻量化2658.2.2采用新工艺实现车身轻量化2758.2.3采用合理化结构实现车身的轻量化2818.3车身轻量化设计方法2828.3.1车身轻量化的评价指标2838.3.2车身结构轻量化设计方法2838.3.3车身结构的优化设计模型2848.4车身轻量化面临的主要问题285思考与训练287第9章新能源汽车车身2889.1新能源汽车概述2889.1.1新能源汽车类型2889.1.2新能源汽车组成及特点2909.2纯电动汽车车身结构2919.2.1纯电动汽车组成及特点2919.2.2纯电动汽车车身结构及设计特点2919.3混合动力汽车简介2979.3.1混合动力汽车概述2979.3.2混合动力汽车类型及特点2979.4新能源汽车车身轻量化3019.4.1车身轻量化新结构3029.4.2车身轻量化新材料3049.4.3车身轻量化新工艺305思考与训练306参考文献307