全承载车身是现代客车工业发展的重要方向,而国内多数客车企业仍凭经验来对其进行设计,缺乏科学依据,且效率较低。JNP6182是一款为伊朗设计的18m铰接式全承载客车,是全承载客车的车型代表。课题以NX为设计平台,提出了客车车身数字化设计方法,并以JNP6182为案例,分析和研究了车身总体设计、骨架模型设计、结构有限元分析以及车身骨架优化设计,形成了一套完整数字化设计流程。本文主要研究工作为:(1)车身骨架三维模型是实现车身数字化设计的前提和基础。文章根据TBS参数化设计理论设计多层次、参数化的车身骨架装配模型,具有建模效率高、变更性好的特点。目前这种建模方法正在客车企业中逐步推广。(2)针对商业化CAD软件在车身骨架设计方面的缺陷,提出了车身骨架设计专用系统的体系结构,分析了利用NX二次开发工具、数据库、VC++实现专用设计系统的可行性,并以标准件设计为例简要说明了系统的实现方法。(3)建立与TBS模型参数相关的有限元理想化几何模型,并使零件三维建模和有限元分析能够同步进行。提出了整体式空气弹簧悬架等效计算模型、液压式铰接盘简化模型,以及焊点的处理方法。最终建立以梁单元和板壳单元为主的车身骨架有限元模型。(4)针对城市客车典型工况进行静力学分析(水平满载弯曲工况、紧急制动工况、极限转弯工况、扭转工况),得到骨架中的应力分布和刚度情况,并进行了车身骨架基础模态分析,为优化设计提供数据基础。(5)根据整车性能(一阶扭转频率、车身扭转刚度、车身质量)对型材厚度的灵敏度分析结果,以车身扭转刚度、前车厢一阶扭转频率为约束函数,对车身进行了轻量化设计。文章阐述了客车JNP6182从车身概念设计到工程设计的数字化设计流程,为客车工业实现数字化设计提供了模板。