編制說明-《乘用車白車身輕量化設計與評價方法》

中國汽車工程學會技術標準

《乘用車白車身輕量化設計與評價方法》編制說明

1、任務來源

輕量化是世界汽車工業(yè)重要發(fā)展方向之一，是汽車企業(yè)應對能源環(huán)境問題的必然選

擇，也是汽車產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。發(fā)展汽車輕量化技術，是我國汽車產業(yè)節(jié)能、

減排和降耗的需要，產業(yè)結構調整的需要，提升我國汽車產品性能品質和國際市場競爭

力的需要，更是建設汽車強國的重大技術需求。隨著我國汽車輕量化技術研發(fā)和應用的

深入開展，汽車輕量化設計已經從原來的簡單設計和單目標優(yōu)化設計，向多目標甚至多

學科協同優(yōu)化設計的方向發(fā)展，在車身輕量化設計過程中，要同時滿足結構減重、剛度、

模態(tài)、被動安全性等多個相互沖突目標的響應要求，設計變量也從單一的結構尺寸變量，

向著包含材料變量、工藝變量等多變量的方向發(fā)展，隨著分析工況的增多、設計變量的

加大，輕量化計算規(guī)模的越來越大，這就為建立新的結構輕量化設計與評價方法提出了

更高要求。

中國汽車工程學會技術標準SAE-ChinaJ0703-2013《轎車白車身輕量化設計方法》

和SAE-ChinaJ0707-2013《轎車白車身輕量化評價方法》，自2014年9月22日發(fā)布并

實施以來，在汽車企業(yè)進行車身輕量化設計中得到了較好的應用。但隨著我國汽車輕量

化技術的發(fā)展，上述2項技術標準已逐漸難以滿足企業(yè)在車身輕量化設計和評價中日益

發(fā)展的技術需求，另外白車身輕量化設計和評價問題是一個整體，最好把兩項內容放在

同一個技術標準中來規(guī)定，以便于企業(yè)工程師在研發(fā)中共同參照和應用。

為此，根據中國汽車工程學會的中汽學函[2018]217號文件精神，于2018年12月5

日在上海組織專家對2015年以前發(fā)布的19項技術標準進行了復審，審查結論建議將上

述2項技術標準合并、并重新進行修訂，以滿足汽車行業(yè)在白車身輕量化設計需求，標

準起草工作組根據復審要求組織人員重新對這2項技術標準進行了合并與修訂。

2、修訂過程

2.1前期籌備

接到標準修訂任務以后，于2019年1月技術標準修訂工作組組織原來2項技術標

準各參加單位的部分技術人員，對技術標準的修訂內容進行了研討，確定了初步修訂思

路，搭建了修訂的框架結構。本次技術標準修訂單位中包含了汽車企業(yè)、高等院校和試

1

驗檢測研究機構。

2.2調研和文獻收集

2019年2月-6月，工作組調研了原來2項技術標準企業(yè)的應用情況，征詢并匯集

了企業(yè)產品設計工程師的意見反饋。查找并閱讀了相關國內外標準、法規(guī)、專利、軟件

著作權、學術論文等文獻資料，為技術標準的修訂奠定了基礎，并確定了修訂內容。

2.3內容修訂

2019年7月至2020年6月，在調研和資料閱讀的基礎上，根據所確定的修訂內容，

對技術標準的第3部分術語和定義的內容進行相應補充，并重點對第5部分白車身輕量

化設計方法進行了修訂，于2020年6月完成了全部修訂工作，后續(xù)將進入征詢行業(yè)意

見階段。2020年7月開始征求行業(yè)修改建議；2021年6月返回專家評審意見；2021年

11月按專家意見重新修改標準稿。2022年04月對標準中的術語和定義進行了修改，補

充了新能源乘用車承載式白車身和滑板式全新架構新能源乘用車非承載式白車身輕量

化系數計算方法；2022年7月按照標準發(fā)布要求對標準的條目格式進行了修改。

3.修訂內容簡介

3.1技術標準名稱

擴大了技術標準的適用車型范圍，把標準名稱中的“轎車”擴展為“乘用車”。

3.2標準引用文件

增加了2項行業(yè)技術標準SAE-ChinaJ0701-2013和SAE-ChinaJ0702-2013的引用。

3.3術語和定義

修訂了一些術語和定義條目中的論述，補充了4條新的術語和定義。

3.4抗撞性指標提取

把原技術標準中的第4部分“技術要求“改為”抗撞性指標提取“，并修訂完善了

其中3條論述中的內容。

3.5設計方法

重點對原技術標準中的設計方法部分修行了修訂，具體內容如下：

2

1）在白車身有限元建模的材料屬性輸入部分，補充了對車身碰撞安全件材料不同

應變速率本構關系數據的輸入。

2）補充了白車身貢獻度分析部分內容。

3）在白車身結構設計變量中補充了材料變量，以便在白車身結構輕量化優(yōu)化設計

中不僅能優(yōu)化零件結構，還能優(yōu)化零件用材，實現結構-材料-性能一體化優(yōu)化

設計。

4）把原技術標準中白車身“多目標優(yōu)化設計方法”中的“整體設計方法”和“分

段設計方法”，根據調研反饋意見和企業(yè)研發(fā)應用需求，修訂為“直接優(yōu)化設計

方法”和“代理模型方法”，并對修訂后的2種方法進行了詳細論述。

5）把原技術標準SAE-ChinaJ0707-2013《轎車白車身輕量化評價方法》，經修訂后，

作為第7部分并入到本技術標準中。

3.6白車身輕量化評價方法

1）把原SAE-ChinaJ0707-2013《轎車白車身輕量化評價方法》的內容合并到本標

準中，作為第7部分“白車身輕量化評價方法”；

2）補充了7.1.2和7.1.3節(jié)的內容，論述了新能源乘用車承載式白車身和滑板式

全新架構新能源乘用車非承載式白車身輕量化系數計算方法；

3）補充了7.1.4節(jié)的內容，說明了白車身扭轉剛度仿真計算和試驗測試方法。

3.7標準格式修訂

按照標準發(fā)布要求，對本標準條目格式進行了規(guī)范和修訂，以滿足發(fā)布要求。

技術標準修訂工作組

2022年月8日30日

3

中國汽車工程學會技術標準

《乘用車白車身輕量化設計與評價方法》編制說明

1、任務來源

輕量化是世界汽車工業(yè)重要發(fā)展方向之一，是汽車企業(yè)應對能源環(huán)境問題的必然選

擇，也是汽車產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。發(fā)展汽車輕量化技術，是我國汽車產業(yè)節(jié)能、

減排和降耗的需要，產業(yè)結構調整的需要，提升我國汽車產品性能品質和國際市場競爭

力的需要，更是建設汽車強國的重大技術需求。隨著我國汽車輕量化技術研發(fā)和應用的

深入開展，汽車輕量化設計已經從原來的簡單設計和單目標優(yōu)化設計，向多目標甚至多

學科協同優(yōu)化設計的方向發(fā)展，在車身輕量化設計過程中，要同時滿足結構減重、剛度、

模態(tài)、被動安全性等多個相互沖突目標的響應要求，設計變量也從單一的結構尺寸變量，

向著包含材料變量、工藝變量等多變量的方向發(fā)展，隨著分析工況的增多、設計變量的

加大，輕量化計算規(guī)模的越來越大，這就為建立新的結構輕量化設計與評價方法提出了

更高要求。

中國汽車工程學會技術標準SAE-ChinaJ0703-2013《轎車白車身輕量化設計方法》

和SAE-ChinaJ0707-2013《轎車白車身輕量化評價方法》，自2014年9月22日發(fā)布并

實施以來，在汽車企業(yè)進行車身輕量化設計中得到了較好的應用。但隨著我國汽車輕量

化技術的發(fā)展，上述2項技術標準已逐漸難以滿足企業(yè)在車身輕量化設計和評價中日益

發(fā)展的技術需求，另外白車身輕量化設計和評價問題是一個整體，最好把兩項內容放在

同一個技術標準中來規(guī)定，以便于企業(yè)工程師在研發(fā)中共同參照和應用。

為此，根據中國汽車工程學會的中汽學函[2018]217號文件精神，于2018年12月5

日在上海組織專家對2015年以前發(fā)布的19項技術標準進行了復審，審查結論建議將上

述2項技術標準合并、并重新進行修訂，以滿足汽車行業(yè)在白車身輕量化設計需求，標

準起草工作組根據復審要求組織人員重新對這2項技術標準進行了合并與修訂。

2、修訂過程

2.1前期籌備

接到標準修訂任務以后，于2019年1月技術標準修訂工作組組織原來2項技術標

準各參加單位的部分技術人員，對技術標準的修訂內容進行了研討，確定了初步修訂思

路，搭建了修訂的框架結構。本次技術標準修訂單位中包含了汽車企業(yè)、高等院校和試

1

項目指標依據

不大于5100（-35℃）(0W)，6600（-30℃）(5W)

0W要求根據實際使用需求制定，其

低溫動力黏度7000（-25℃）(10W)，7000（-20℃）(15W-40)

余等同采用GB/T14906-2018

9500（-15℃）(20W-50)

不大于60000（-40℃）(0W)，60000（-35℃）

低溫泵送黏度(5W)，60000（-30℃）(10W)，60000（-25℃）等同采用GB/T14906-2018

(15W)，60000（-20℃）(20W)

高溫高剪切黏度指標是為了確保多級

發(fā)動機油產品在發(fā)動機處于高溫高速

不小于2.3（16），2.6(20)，2.9（30)，3.5

高溫高剪切黏運轉狀態(tài)時仍然具有一定的黏度，以

（5W-40\10W-40)，3.7(15W-40,20W-40,25W-40,

度（150℃）確保對發(fā)動機的正常潤滑，防止磨

50)

損，等同采用GB/T14906-2018、

T/CSAE221-2021

不高于-40℃(0W)，-35℃(5W)，-30℃(10W)，-傾點決定潤滑油在低溫下的流動性

傾點

25℃(15W)，-20℃(20W)能，等同采用GB11121-2006

不低于200(0W、5W)，205（10W），215閃點為安全指標，等同采用GB11121-

閃點

（15W、20W）2006

水分不大于痕跡等同采用GB11121-2006

機械雜質不大于0.01等同采用GB11121-2006

泡沫性不大于10/0、50/0、10/0等同采用GB11121-2006

高溫抗泡

不大于100/0等同采用GB11121-2006

（150℃）

控制潤滑油的蒸發(fā)損失是改善油品使

蒸發(fā)損失不大于15用性能、限制油耗的重要措施。等同

采用T/CSAE221-2021

堿值表明金屬清凈劑等添加劑的加入

堿值MA不小于6.0MB不小于8.0MC不小于10.0

量，依據甲醇機油實際使用需求制訂

硫酸鹽灰分表明金屬清凈劑等添加劑

硫酸鹽灰分MA：0.5-0.6MB:0.6-0.7MC:0.7-0.9的加入量，依據甲醇機油實際使用需

求制訂

硫含量過高會造成發(fā)動機后處理系統(tǒng)

中的催化劑中毒，縮短后處理系統(tǒng)的

硫含量不大于0.5

使用壽命，非等效采用T/CSAE221-

2021

磷含量過高會造成發(fā)動機后處理系統(tǒng)

中的催化劑中毒，縮短后處理系統(tǒng)的

磷含量0.06-0.10使用壽命，過低會造成機油抗磨性能

下降。依據甲醇機油實際使用需求制

定

機油在低溫下發(fā)生凝膠會導致氣阻，

凝膠指數不大于12（0W-16/0W-20/5W-20/5W-30/10W-30)造成泵送失敗的問題，凝膠指數可表

征油品在低溫下形成凝膠的趨勢。等

6

項目指標依據

12.5～<16.3(XW-40)，16.3～<21.0(XW-50)

不大于6200（-35℃）(0W)，6600（-30℃）(5W)

低溫動力黏度7000（-25℃）(10W)，7000（-20℃）(15W-40)參照GB/T14906-2018制定

9500（-15℃）(20W-50)

不大于60000（-40℃）(0W)，60000（-35℃）(5W)

低溫泵送黏度60000（-30℃）(10W)，60000（-25℃）(15W)，參照GB/T14906-2018制定

60000（-20℃）(20W)

高溫高剪切黏度指標是為了確保多

級發(fā)動機油產品在發(fā)動機處于高溫

不小于2.3（16），不小于2.6(20)，2.9（30)，3.5

高溫高剪切黏高速運轉狀態(tài)時仍然具有一定的黏

（5W-40\10W-40)、3.7(15W-40,20W-40,25W-40,

度（150℃）度，以確保對發(fā)動機的正常潤滑，

50)

防止磨損，采用參照GB/T14906-

2018、T/CSAE221-2021制定

不高于-40℃(0W)，-35℃(5W)，-30℃(10W)，-傾點決定潤滑油在低溫下的流動性

傾點

25℃(15W)、-20℃(20W)能，等同采用GB11121-2006

不低于200(0W、5W)，205（10W），215（15W、閃點為安全指標，等同采用

閃點

20W）GB11121-2006

水分不大于痕跡等同采用GB11121-2006

機械雜質不大于0.01等同采用GB11121-2006

等同采用GB11121-2006、T/CSAE

泡沫性不大于10/0、50/0、10/0

221-2021

SJ不大于200/50

高溫抗泡等同采用GB11121-2006、T/CSAE

SL、SN、SN

（150℃）不大于100/0221-2021

PLUS、SP

22(0W-20/5W-20/5W-30/10W-30),控制潤滑油的蒸發(fā)損失是改善油品

SJ不大于

20(其他)使用性能、限制油耗的重要措施。

蒸發(fā)損失

等同采用、

SL、SN、SNGB11121-2006T/CSAE

不大于15

PLUS、SP221-2021