汽車車身結構分析與優(yōu)化

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汽車車身結構優(yōu)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(guī)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微型電動車車架優(yōu)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邊界條件和圣維南原理
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(xù)體的網格劃分
3.1.10三角形單元分析
3.1.11非節(jié)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(tài)特性綜合評價及其優(yōu)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(tài)載荷綜合評價
3.4.4車身結構靜態(tài)特性綜合評價
3.4.5電動改裝轎車車身結構優(yōu)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特征值和特征向量
4.1.5動力響應問題
4.2汽車車身結構模態(tài)分析
4.2.1轎車車身梁結構模態(tài)分析
4.2.2電動汽車車身結構模態(tài)分析
4.2.3微型電動汽車車身板梁組合結構模態(tài)分析
4.3車身結構低階模態(tài)修改靈敏度分析
4.3.1轎車車身模態(tài)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）行李架結構動力響應仿真分析
4.4.1車頂行李架CAE模型
4.4.2動力響應分析
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(tài)剛度臺架試驗
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(shù)據采集
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(tài)試驗
6.1概述
6.2模態(tài)試驗分析技術
6.2.1激振器的基本原理與類型
6.2.2測量用傳感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(tài)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(shù)據處理
6.4.1采樣、量化和相干性分析
6.4.2均值、概率密度函數(shù)、相關函數(shù)數(shù)值處理
6.4.3譜密度函數(shù)
6.5運動型多用途汽車(SUV)車身結構試驗模態(tài)分析
6.5.1試驗測量和分析系統(tǒng)
6.5.2試驗步驟
6.5.3數(shù)據處理及試驗模態(tài)分析
6.5.4試驗模態(tài)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(tǒng)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載荷譜迭代計算
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程序載荷譜的編制與疲勞仿真分析
7.3.3某SUV后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后橋疲勞耐久試驗
參考文獻
思考題

第8章汽車車身結構拓撲優(yōu)化分析方法
8.1ESO方法基本原理
8.2雙向漸進結構優(yōu)化法（BESO）基本流程
8.2.1“軟殺”和“硬殺”策略
8.2.2棋盤格現(xiàn)象及靈敏度過濾
8.2.3迭代過程的穩(wěn)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優(yōu)化
8.3.1柔度優(yōu)化
8.3.2模態(tài)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基于BESO方法的多約束和多工況優(yōu)化
8.4.1多工況優(yōu)化
8.4.2含多個約束的優(yōu)化方法
8.5汽車后排座椅靠背骨架拓撲優(yōu)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優(yōu)化
8.5.3座椅靠背骨架的提取與重設計
8.6客車車身結構優(yōu)化設計
8.6.1客車車身骨架尺寸優(yōu)化分析
8.6.2客車頂蓋拓撲優(yōu)化
參考文獻
思考題

第9章纖維增強復合材料（FRP）車身結構件的設計分析方法
9.1概述
9.2FRP復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基于一階剪切變形的層合板理論
9.3離散材料拓撲優(yōu)化
9.3.1離散材料拓撲優(yōu)化方法
9.3.2優(yōu)化流程
9.3.3制造約束處理
9.4CFRP發(fā)動機艙蓋結構與工藝一體化優(yōu)化
9.4.1結構與工藝一體化優(yōu)化方法
9.4.2過濾方法及靈敏度分析
9.4.3CFRP發(fā)動機艙蓋結構與工藝一體化優(yōu)化過程
9.5CFRP發(fā)動機艙蓋樣件試制及物理試驗
9.5.1CFRP發(fā)動機艙蓋樣件試制
9.5.2CFRP發(fā)動機艙蓋物理試驗
參考文獻
思考題