車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計理論、方法與工程實例

內(nèi)容概要

《車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計理論方法與工程實例》以實現(xiàn)汽車車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計為目標(biāo)，系統(tǒng)介紹相關(guān)的基礎(chǔ)理論、設(shè)計方法和輕量化途徑；結(jié)合工程實例，闡述輕量化車身的強度和剛度、振動與噪聲、碰撞安全及動態(tài)人機界面等其他力學(xué)性能的分析與實驗方法。
《車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計理論方法與工程實例》可用做車輛工程專業(yè)研究生、高年級本科生的教材，也可供汽車企業(yè)及科研單位的技術(shù)人員閱讀參考。本書由孫凌玉編著。

書籍目錄

第1章  汽車車身結(jié)構(gòu)概述
  1.1  車身功能、材料及結(jié)構(gòu)的演變
    1.1.1  車身功能及材料的演變
    1.1.2  車身及車架結(jié)構(gòu)形式的演變
  1.2  現(xiàn)代車身典型結(jié)構(gòu)與制造工藝
  1.3  車身承受的主要載荷
    1.3.1  彎曲載荷
    1.3.2  彎扭載荷
    1.3.3  縱向載荷
    1.3.4  側(cè)向載荷
    1.3.5  碰撞載荷
  1.4  現(xiàn)代車身設(shè)計準則
  1.5  現(xiàn)代車身輕量化設(shè)計中關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題
  參考文獻
第2章  車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計理論與方法
  2.1  車身材料強度理論與輕量化材料選擇方法
    2.1.1  材料的基本力學(xué)指標(biāo)
    2.1.2  車身材料模型
    2.1.3  車身強度設(shè)計中的材料屈服與破壞準則
    2.1.4  車身材料選擇的原則
  2.2  車身概念設(shè)計常用的幾種方法
    2.2.1  車身設(shè)計的簡單結(jié)構(gòu)面法
    2.2.2  車架設(shè)計的材料力學(xué)法
    2.2.3  骨架結(jié)構(gòu)的載荷極限分析法
    2.2.4  概念車身結(jié)構(gòu)的拓撲與尺寸優(yōu)化
    2.2.5  系列車型的參數(shù)化CAD
    2.2.6  系列車型的參數(shù)化CAE及網(wǎng)格自動更新技術(shù)
    2.2.7  基于CAD/CAE/CAM/PDM的數(shù)字化車身集成開發(fā)技術(shù)
  2.3  車身結(jié)構(gòu)有限元建模方法
    2.3.1  有限元基本原理
    2.3.2  車身建模的簡化原則
    2.3.3  車身建模常用單元類型
    2.3.4  車身模型的網(wǎng)格質(zhì)量檢查方法
    2.3.5  大規(guī)模計算的算法選擇
    2.3.6  車身性能評估的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)
  2.4  車身性能響應(yīng)面的近似模型建立法
    2.4.1  響應(yīng)表面法概述
    2.4.2  多項式插值及最小二乘法
    2.4.3  基于模糊邏輯的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法
    2.4.4  克里格法
    2.4.5  徑向基函數(shù)法
    2.4.6  各種方法比較
  2.5  車身結(jié)構(gòu)最優(yōu)化方法
    2.5.1  車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計類型
    2.5.2  靈敏度的概念及計算方法
    2.5.3  形狀與尺寸優(yōu)化的基本原理及常用算法
    2.5.4  拓撲優(yōu)化基本原理與常用算法
    2.5.5  形貌優(yōu)化基本原理與常用算法
    2.5.6  車身的多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計工程實例
  參考文獻
第3章  車身結(jié)構(gòu)剛度與強度設(shè)計方法
  3.1  車身剛度與強度檢驗的必要性及設(shè)計準則
  3.2  車身典型零件及整車剛度與強度計算方法
    3.2.1  線性結(jié)構(gòu)剛度計算方法
    3.2.2  非線性結(jié)構(gòu)剛度定義
    3.2.3  車身結(jié)構(gòu)強度定義與計算方法
  3.3  車身剛度與強度計算的有限元方法
    3.3.1  梁單元模型
    3.3.2  板梁混合模型
    3.3.3  板殼單元有限元模型
    3.3.4  剛度與強度有限元建模準則
  3.4  車身零件及整車剛度與強度的試驗測試法
    3.4.1  車身整體靜剛度與強度測量
    3.4.2  測量車身外板局部剛度的靜態(tài)壓痕試驗
    3.4.3  測量車身外板抗動態(tài)沖擊試驗
    3.4.4  典型路況的車身動強度試驗
  3.5  提高結(jié)構(gòu)剛度和強度的途徑
  3.6  強度與剛度的關(guān)系
  參考文獻
第4章  輕量化車身的耐撞性與碰撞相容性
  4.1  汽車碰撞被動安全性概述
    4.1.1  汽車碰撞類型與事故率
    4.1.2  車身結(jié)構(gòu)碰撞安全性基本要求
    4.1.3  各國汽車碰撞法規(guī)簡介
  4.2  汽車碰撞安全性評價指標(biāo)
    4.2.1  耐撞性
    4.2.2  相容性
    4.2.3  吸能性評價指標(biāo)
    4.2.4  乘員傷害指標(biāo)
  4.3  汽車碰撞的理論分析方法
    4.3.1  多剛體動力學(xué)法
    4.3.2  基于多體動力學(xué)的集中參數(shù)法
    4.3.3  有限元及多體動力學(xué)混合法
  4.4  車身材料及結(jié)構(gòu)碰撞特性的試驗法
    4.4.1  靜動態(tài)材料參數(shù)測試
    4.4.2  零部件抗沖擊試驗
    4.4.3  整車碰撞試驗裝置
  4.5  碰撞吸能性及影響因素
    4.5.1  各種吸能原理分類
    4.5.2  被動吸能結(jié)構(gòu)與原理
    4.5.3  自適應(yīng)吸能材料與結(jié)構(gòu)
    4.5.4  管狀件吸能性影響因素分析
  4.6  碰撞相容性及其影響因素
    4.6.1  剛度與碰撞響應(yīng)的關(guān)系
    4.6.2  質(zhì)量與碰撞響應(yīng)的關(guān)系
    4.6.3  接觸部位形狀、幾何與碰撞響應(yīng)的關(guān)系
  4.7  提高碰撞安全性的途徑
    4.7.1  整體結(jié)構(gòu)方案
    4.7.2  局部改進
  參考文獻
第5章  車身結(jié)構(gòu)振動與噪聲的動態(tài)設(shè)計方法
  5.1  車身振動與車內(nèi)噪聲的基本概念
  5.2  車身振動與車內(nèi)噪聲評價指標(biāo)
  5.3  車內(nèi)噪聲的產(chǎn)生機理與傳遞路徑
  5.4  影響車身振動及車內(nèi)噪聲的因素
  5.5  車身振動與噪聲分析方法
    5.5.1  試驗測試方法
    5.5.2  有限元法
    5.5.3  統(tǒng)計能量分析法
    5.5.4  邊界元法
  5.6  提高車身NVH特性的措施
  5.7  該領(lǐng)域近30年來研究熱點
  參考文獻
第6章  車身輕量化與多材料體設(shè)計方法
  6.1  車身輕量化的意義與途徑
  6.2  車身輕量化基本概念
    6.2.1  車身輕量化評價指標(biāo)
    6.2.2  輕量化與材料、幾何關(guān)系
  6.3  輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與工程實例
  6.4  車身輕量化材料及其結(jié)構(gòu)設(shè)計
    6.4.1  高強度鋼
    6.4.2  鋁合金
    6.4.3  鎂合金及設(shè)計
    6.4.4  塑料及復(fù)合材料件設(shè)計
  6.5  能減小車身零件質(zhì)量的成形與連接新工藝
    6.5.1  液壓成形和內(nèi)高壓成形
    6.5.2  激光拼焊板
    6.5.3  Tox連接
  6.6  多材料體車身結(jié)構(gòu)設(shè)計
  參考文獻
第7章  輕量化車身動態(tài)人機界面設(shè)計
  7.1  引言
  7.2  人機界面的振動控制
    7.2.1  座椅振動特性
    7.2.2  車身動剛度優(yōu)化設(shè)計
  7.3  車內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲控制
  7.4  沖擊與碰撞
    7.4.1  乘員約束系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計
    7.4.2  采用吸能新材料的頭枕設(shè)計
    7.4.3  基于行人保護的保險杠
    7.4.4  基于行人保護的發(fā)動機蓋板設(shè)計
    7.4.5  座椅參數(shù)對后面碰撞中頸部傷害的影響
  7.5  駕駛艙虛擬視覺的光學(xué)設(shè)計
  7.6  儀表板系統(tǒng)的多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計
  參考文獻

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