问壳体结构的分类

车身壳体按照受力情况可分为非承载式、半承载式和承载式(或称全承载式)三种。非承载式车身的特点是车身与车架通过弹簧或橡胶垫作柔性连接。在此种情况下，安装在车架上的车身对车架的加固作用不大，汽车车身仅随本身的重力，它所装载的人和货物的重力及其在汽车行驶时所引起的惯性力和空气阻力。而车架则承受发动机及底盘各部件的重力，这些部件工作时通过其支架传递的力以及汽车行驶时由路面通过车轮和悬架传来的力(最后一项对车架或车身影响最大)。半承载式车身的特点是车身与车架用螺钉连接、铆接或焊接等方法刚性地连接。在此种情况下，汽车车身除了承受上述各项载荷外，还在一定程度上有助于加固车架，分担车架的部分载荷。承载式车身的特点是汽车没有车架，车身就作为发动机和底盘各总成的安装基础。在此种情况下，上述各种载荷全部由汽车车身承受。为了减小汽车的整车质量和节约材料，大多数中级、普通级、微型轿车和部分客车车身常采用承载式结构。货车驾驶室只占汽车长度的小部分，不可能采用承载结构。没有完整的封闭构架的开式车身(敞篷车)也很难采用承载式结构。高级轿车车身如果为了提高汽车的舒适性，减轻发动机及底盘各总成工作时传来的振动及汽车行驶时由路面通过车轮和悬架传给车身的冲击，则可采用非承载式结构。轿车车身和货车驾驶室都没有明显的骨架，而是由外部覆盖零件和内部钣件焊合而成的空间结构。承载式车身的地钣有较完整(厚度也较大)的纵、横承力元件，其前部有两根断面尺寸较粗大的纵梁11，它们往往与两侧的前挡泥钣8和前面的散热器固定框9等焊接成刚性较好的空间构架，以便直接安装发动机和前悬架等部件并承受其工作载荷。与此相反，非承载式轿车(长头式货车的情况亦相同)的车身前部就较薄弱，其车前钣制件通常不是焊接在车身壳体上，而是用螺钉相互连接起来并安装在车架上。

分类介绍壳体结构的种类很多，多根据曲面的几何特性（即两个方向主曲率k1、k2的乘积K,称为高斯曲率）进行分类。当k1、k2同号时，K为正值，称正高斯曲率壳；当k1、k2异号时，K为负值，称负高斯曲率壳；当k1和k2中有一个为零时，K为零，称零高斯曲率壳；此外，尚有混合型曲率壳，即一个壳体内兼有正、负高斯曲率部分。正高斯曲率壳体：有旋转成形的圆球面壳、椭球面壳、抛物面壳；有平移成形的椭圆抛物面扁壳，简称双曲扁壳。负高斯曲率壳体：有旋转成形的双曲面壳；平移成形的双曲抛物面扭壳（包括单块扭壳和四块组合型扭壳）、双曲抛物面鞍形壳。零高斯曲率壳体：有旋转成形的圆柱面壳、锥面壳；平移成形的开口圆柱面壳、椭圆柱面壳、抛物线柱面壳。混合型曲率壳体：如膜型扁壳，也称无筋扁壳。这种壳在给定荷载作用下只产生均匀相等的薄膜压力，其大部分是正高斯曲率，只在角隅区是负高斯曲率。锯齿形变曲率双曲扁壳有时也属此类。壳体按壳的厚度与最小曲率半径的比值，分为薄壳、中厚壳和厚壳。比值小于1/20的一般称薄壳，多用于房屋的屋盖；中厚壳及厚壳多用于地下结构、防护结构。分类方法计算要点 　壳体的内力和变形计算比较复杂。为了简化，薄壳通常采用下述假设：材料是弹性的、均匀的，按弹性理论计算；壳体各点的位移比壳体厚度小得多，按照小挠度理论计算；壳体中面的法线在变形后仍为直线且垂直于中面；壳体垂直于中面方向的应力极小，可以忽略不计。这样就可以把三维的弹性理论问题简化成二维问题进行计算。在考虑丧失稳定的问题时，需要采用大挠度理论并求解非线性方程。厚壳结构的计算则不能忽略垂直于中面方向的应力变化，并按三维问题进行分析（见壳的计算）。