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随着汽车用户对产品要求以及相关法规要求的提高，汽车的功能和性能指标要求日益严苛，也因此逐渐成为汽车产品开发过程中的关键因素并贯穿始终。车身开发也是如此，其开发过程贯穿着通过合理设计使之满足客户与法规对整车功能与性能的要求。
车身开发需要一套完整的系统方法，其结构设计应当适应功能需求和性能需求。基本设计逻辑是在满足造型、制造工艺和功能需求的前提下，提高各项性能，并降低车身重量与相应的制造成本。
车身主要的功能需求有：
1）容纳乘员、驾驶人与行李、货物等，提供舒适的乘坐环境。
2）安装功能部件，如发动机、底盘、座椅、电器设备等，将汽车各总成组装成整体。
如前文所述，从性能角度，车身需要考虑的内容包括：
1）安全性能。
2）NVH性能。
3）疲劳耐久性能。
4）人机工程性能。
5）整体或局部的刚度与强度。
6）与其他整车性能相关的局部或全局性能等。
提示 在车身开发过程中，这些功能需求、性能需求和车身重量、成本之间往往存在着矛盾关系，提高某一项指标可能引起其他指标产生下降趋势。合理的车身设计应在这些指标之间找到平衡点，使得各项指标达到或超过可接受程度，这也正是车身设计的难点所在。
图1-27为车身正向设计开发流程，从图中可看出，车身设计的主线和主要工作是优化结构满足性能目标，即性能驱动的车身设计。此设计思路以最终市场需求为源头，市场对汽车的功能与性能需求是车身开发的最终目标，也是检验开发成功与否的准则。当然，市场的描述往往是模糊的、非定量的，从市场得到的需求应被解读成具体的功能定义和性能指标，即进行目标量化定义。目标定义过程中可能要参考以往车型的开发经验与对标车型的相应数据，实现合理的目标定义。由于性能之间可能存在复杂的矛盾关系，有时部分目标也会随着开发的深入进行相应调整和妥协，实现设计目标方向与多目标平衡的统一。
图1-27 性能驱动的车身正向设计开发流程
本书所介绍的车身设计，指的是设计车身结构满足各项需求，其范围是车身所含各个零件、子总成等结构。车身所有零件应在体现整车尺寸的外造型内，体现所有造型特征。从车身内部来看，为实现容纳与安装功能，应留出足够空间，并设计局部安装结构。在开发过程中，各功能部件的安装位置与占用空间范围需统一定义，即总布置输入。
基于已有造型与布置输入，参考已有工程开发经验与相关知识，即可建立车身CAE仿真模型。传统的仿真模型首先通过三维建模软件建立CAD模型，然后使用CAE前处理软件划分网格，建立零件之间的连接，形成有限元模型。
通过SFE-CONCEPT软件可以实现参数化模型的搭建，SFE-CONCEPT软件是参数化建模软件，实现了从CAD到CAE的无缝集成，建立好参数化CAD模型后可直接导出用于计算的有限元模型。
对车身有限元模型进行各工况加载后即可进行性能分析，这个过程一般在有限元前处理软件中完成，具体分析工况对不同车型和不同开发阶段略有差异。对于车身设计，一般包括刚度与强度分析、疲劳耐久分析、NVH相关的分析、空气动力性分析、碰撞安全分析、人机工程性分析和成形性分析。分析结果应参考和对标前面设定的目标值，因此，目标值的定义与工况设置也是相关的，不同的工况设置应该有与之匹配的目标值。
当仿真分析结果不满足目标要求时，应在边界条件约束范围内对结构进行优化，以满足结构的性能目标。优化时需进行仿真模型的更新，更新过程常常需重复前述模型的建立过程。直到仿真结果满足设定的性能目标，由于车身涉及的性能较多，安装部件会出现变动，导致此优化流程在一轮开发中往往需进行多次，才能最终满足目标。当满足各项性能目标后，即可发布相应数据再进行下一轮开发或者支持试制样车或量产汽车的制造。
部分数据发布之前可能要有实车物理试验的支持，同样需要制备样车，加载物理工况进行试验，并判断是否满足该性能目标要求。样车制造涉及模具开发、汽车生产、试验台架搭建等环节，时间周期长、费用昂贵，采用虚拟开发进行迭代可以提高开发效率。
