汽車車身結構分析與最佳化

《汽車車身結構分析與最佳化》是2021年機械工業出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：汽車車身結構分析與最佳化
• 作者：高雲凱
• 出版時間：2021年
• 出版社：機械工業出版社
• ISBN：9787111673743

內容簡介

《汽車車身結構分析與最佳化》系統地論述了汽車車身結構分析的概念、理論、方法和技術，包括試驗方法和技術。在汽車車身模擬分析部分，介紹了車身結構分析中常用的梁和板單元模擬分析的理論，以及車身結構耐久性分析和疲勞強度強化試驗、車身結構拓撲最佳化分析方面的研究進展，並安排了分析實例。在汽車車身試驗分析部分，總結了常用的汽車車身結構分析內容，包括試驗方法和技術，以及分析實例。本書還介紹了纖維增強複合材料（FRP）板的離散材料拓撲最佳化方法DMTO，包括碳纖維增強複合材料（CFRP）板發動機艙蓋的結構與工藝一體化最佳化設計、試製及試驗。

圖書目錄

前言

第1章緒論

1.1分析汽車車身結構的意義

1.2有限元法基本概念

1.3汽車車身結構試驗分析總論

1.4汽車車身結構疲勞耐久性分析

1.5汽車車身結構最佳化方法概述

思考題

第2章汽車車身梁結構模擬計算

2.1梁結構有限元法基本原理

2.1.1基本觀點和規定

2.1.2剛度方程的建立方法

2.1.3各類梁結構單元剛度方程

2.1.4各類梁結構坐標變換方程

2.2客車車身結構強度與剛度綜合分析

2.2.1客車車身結構有限元分析

2.2.2客車車身結構承載度分析及改進

2.3微型電動車車架結構分析

2.3.1微型電動車車架結構

2.3.2微型電動車車架最佳化設計

參考文獻

思考題

第3章汽車車身板結構模擬計算

3.1平面應力問題有限元法

3.1.1 基本假設和基本物理量

3.1.2平面應力問題

3.1.3平衡微分方程

3.1.4幾何方程與剛體位移

3.1.5物理方程

3.1.6邊界條件和聖維南原理

3.1.7虛位移原理

3.1.8平面應力問題的有限元法

3.1.9連續體的格線劃分

3.1.10三角形單元分析

3.1.11非節點載荷的移置

3.1.12總剛度方程

3.1.13邊界條件的處理

3.1.14計算結果整理

3.1.15平面高次單元

3.2等參元基本概念

3.3薄板彎曲問題及其有限元法

3.3.1薄板彎曲理論

3.3.2三角形薄板單元

3.3.3任意四邊形薄板單元

3.4電動汽車車身結構靜態特性綜合評價及其最佳化

3.4.1分析模型建立

3.4.2分析模型驗證

3.4.3車身結構靜態載荷綜合評價

3.4.4車身結構靜態特性綜合評價

3.4.5電動改裝轎車車身結構最佳化分析

參考文獻

思考題

第4章汽車車身結構動力分析

4.1結構動力分析的有限元法基礎

4.1.1動力基本方程的建立

4.1.2質量矩陣

4.1.3阻尼矩陣

4.1.4特徵值和特徵向量

4.1.5動力回響問題

4.2汽車車身結構模態分析

4.2.1轎車車身梁結構模態分析

4.2.2電動汽車車身結構模態分析

4.2.3微型電動汽車車身板梁組合結構模態分析

4.3車身結構低階模態修改靈敏度分析

4.3.1轎車車身模態修改靈敏度計算分析

4.3.2輕型貨車橫向振動分析與控制

4.4旅行車（SRV）行李架結構動力回響仿真分析

4.4.1車頂行李架CAE模型

4.4.2動力回響分析

參考文獻

思考題

第5章汽車車身結構強度和剛度試驗

5.1汽車車身結構試驗技術

5.1.1電阻應變片的基本原理與類型

5.1.2電阻應變儀的基本原理與類型

5.1.3電阻應變儀的使用方法

5.2汽車車身結構強度與剛度試驗方法

5.2.1車身結構靜強度和剛度試驗

5.2.2車身結構動強度試驗

5.2.3車身結構強度路障試驗

5.3乘用車車身結構靜態剛度台架試驗

5.3.1試驗對象

5.3.2試驗準備

5.3.3試驗方法

5.3.4試驗數據採集

5.3.5試驗結果分析

參考文獻

思考題

第6章汽車車身結構模態試驗

6.1概述

6.2模態試驗分析技術

6.2.1激振器的基本原理與類型

6.2.2測量用感測器與電荷放大器的基本原理與類型

6.3汽車車身結構模態試驗方法

6.3.1測量結構固有振動特性的基本原理

6.3.2車身結構固有振動特性的測定

6.4數據處理

6.4.1採樣、量化和相干性分析

6.4.2均值、機率密度函式、相關函式數值處理

6.4.3譜密度函式

6.5運動型多用途汽車(SUV)車身結構試驗模態分析

6.5.1試驗測量和分析系統

6.5.2試驗步驟

6.5.3數據處理及試驗模態分析

6.5.4試驗模態分析結果評價

參考文獻

思考題

第7章汽車車身結構疲勞耐久性分析

7.1疲勞強度理論的一般知識

7.1.1疲勞破壞及疲勞曲線

7.1.2隨機載荷的統計處理

7.2疲勞強度強化試驗

7.2.1道路強化行駛試驗

7.2.2室內快速疲勞模擬試驗

7.2.3載荷譜疊代計算

7.3車身結構疲勞分析實例

7.3.1某商用車車身疲勞仿真分析

7.3.2程式載荷譜的編制與疲勞仿真分析

7.3.3某SUV後橋總成疲勞仿真分析

7.3.4某貨車駕駛室總成疲勞耐久試驗

7.3.5某SUV後橋疲勞耐久試驗

參考文獻

思考題

第8章汽車車身結構拓撲最佳化分析方法

8.1ESO方法基本原理

8.2雙向漸進結構最佳化法（BESO）基本流程

8.2.1“軟殺”和“硬殺”策略

8.2.2棋盤格現象及靈敏度過濾

8.2.3疊代過程的穩定策略及收斂準則

8.2.4單元增添與刪除機制

8.2.5算法流程

8.3靈敏度分析及單目標最佳化

8.3.1柔度最佳化

8.3.2模態頻率靈敏度

8.3.3位移靈敏度

8.3.4全局應力靈敏度

8.3.5對稱性約束下的單元靈敏度

8.4基於BESO方法的多約束和多工況最佳化

8.4.1多工況最佳化

8.4.2含多個約束的最佳化方法

8.5汽車後排座椅靠背骨架拓撲最佳化

8.5.1靠背骨架結構及分析工況

8.5.2靠背結構的多工況及多約束拓撲最佳化

8.5.3座椅靠背骨架的提取與重設計

8.6客車車身結構最佳化設計

8.6.1客車車身骨架尺寸最佳化分析

8.6.2客車頂蓋拓撲最佳化

參考文獻

思考題

第9章纖維增強複合材料（FRP）車身結構件的設計分析方法

9.1概述

9.2FRP複合材料力學基礎和有限元理論

9.2.1經典層合板理論

9.2.2基於一階剪下變形的層合板理論

9.3離散材料拓撲最佳化

9.3.1離散材料拓撲最佳化方法

9.3.2最佳化流程

9.3.3製造約束處理

9.4CFRP發動機艙蓋結構與工藝一體化最佳化

9.4.1結構與工藝一體化最佳化方法

9.4.2過濾方法及靈敏度分析

9.4.3CFRP發動機艙蓋結構與工藝一體化最佳化過程

9.5CFRP發動機艙蓋樣件試製及物理試驗

9.5.1CFRP發動機艙蓋樣件試製

9.5.2CFRP發動機艙蓋物理試驗

參考文獻

思考題