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汽车CAE技术及工程实践PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：周廷美，莫易敏等编着
• 出 版 社：北京：化学工业出版社
• 出版年份：2017
• ISBN：9787122300652
• 页数：263 页

图书介绍：《汽车CAE技术及工程实践》一书针对汽车设计开发的特点，选择性地介绍了现代设计方法的常用技术，如动态设计、有限元分析、系统动力学、优化设计等设计思想；结合CAE技术的最新发展趋势，介绍了汽车CAE的部分主流软件系统及其应用；理论联系实际，以某微型车为研究对象，对其传动系统、主要结构件及关键零部件等采用CAE技术进行结构分析、流场分析及优化设计，并通过试验对比分析了CAE的仿真结果与试验结果之间的误差，以保证设计结果的可靠性。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：保加利亚中短篇小说集 上下一篇：新英汉汽车技术词典 《汽车CAE技术及工程实践》目录 标签：编着 实践 工程 汽车 技术

第1章 概述1

1.1 CAE技术的基本概念1

1.2 CAE技术的国内外研究现状2

1.3 CAE分析过程及模拟仿真步骤3

1.3.1 有限元分析3

1.3.2 优化设计的一般过程4

1.3.3 基于虚拟样机技术的仿真步骤5

1.4 CAE分析的研究及发展趋势6

1.4.1 基于知识的CAE分析6

1.4.2 协同CAE分析技术7

1.5 CAE技术与汽车产品开发10

参考文献13

第2章 CAE技术基础14

2.1 有限单元法14

2.1.1 有限单元法的基本思想及基本步骤14

2.1.2 有限单元法在汽车工程领域的应用15

2.2 多体系统动力学17

2.2.1 多体系统动力学建模理论17

2.2.2 多体系统动力学的建模与求解19

2.2.3 多体系统动力学在汽车工程领域的应用20

2.3 优化设计20

2.3.1 优化设计建模20

2.3.2 优化设计问题的基本解法22

2.3.3 CAE分析中的优化设计方法23

2.3.4 CAE优化设计过程24

2.3.5 优化设计在汽车工程领域的应用26

2.4 工程数据库系统27

2.4.1 工程数据库系统的概念及特点27

2.4.2 数据模型28

2.4.3 工程数据库的客户/服务器结构29

2.4.4 工程数据库系统的构成方法31

2.5 人工智能32

2.5.1 人工智能的定义32

2.5.2 人工智能的应用领域33

参考文献36

第3章 汽车CAE的部分主流软件系统及其应用37

3.1 ADAMS软件的功能及应用38

3.2 ANSYS软件的功能及应用39

3.2.1 ANSYS软件介绍39

3.2.2 ANSYS软件的应用40

3.3 NASTRAN软件的功能及应用42

3.3.1 NASTRAN软件介绍42

3.3.2 NASTRAN软件的应用43

3.4 SYSNOISE软件的功能及应用45

3.4.1 SYSNOISE软件介绍45

3.4.2 SYSNOISE软件的应用46

3.5 Matlab/Simulink软件的功能及应用47

3.5.1 Matlab/Simulink软件介绍47

3.5.2 Matlab/Simulink软件的应用48

3.6 RecurDyn软件的功能及应用49

3.6.1 RecurDyn软件介绍49

3.6.2 RecurDyn软件的应用50

3.7 ABAQUS软件的功能及应用51

3.7.1 ABAQUS软件介绍51

3.7.2 ABAQUS软件的应用52

3.8 LS-DYNA软件的功能及应用54

3.8.1 LS-DYNA软件介绍54

3.8.2 LS-DYNA软件的应用55

3.9 ADINA软件的功能及应用57

3.9.1 ADINA软件介绍57

3.9.2 ADINA软件的应用58

3.10 ALGOR软件的功能及应用60

3.10.1 ALGOR软件介绍60

3.10.2 ALGOR软件的应用61

3.11 HyperWorks软件的功能及应用63

3.11.1 HyperWorks软件介绍63

3.11.2 HyperWorks软件的应用65

3.12 MSC.Dytran软件的功能及应用69

3.12.1 MSC.Dytran软件介绍69

3.12.2 MSC.Dytran软件的应用71

3.13 MSC.Fatigue软件的功能及应用73

3.13.1 MSC.Fatigue软件介绍73

3.13.2 MSC.Fatigue软件的应用75

3.14 STAR-CD软件的功能及应用76

3.14.1 STAR-CD软件介绍76

3.14.2 STAR-CD软件的应用77

3.15 Fluent软件的功能及应用80

3.15.1 Fluent软件介绍80

3.15.2 Fluent软件的应用81

参考文献85

第4章 基于ADAMS的微车后悬架螺栓受力分析87

4.1 ADAMS的分析流程87

4.2 螺旋弹簧非独立悬架及模型参数确定89

4.2.1 螺旋弹簧非独立悬架的基本结构89

4.2.2 模型参数定义90

4.3 后悬架模型的建立90

4.3.1 导向机构91

4.3.2 弹性元件92

4.3.3 阻尼元件93

4.3.4 部件间的连接94

4.3.5 定义通信器95

4.3.6 后悬架子系统96

4.3.7 轮胎与实验台架97

4.4 模型测试及仿真分析98

4.4.1 有限元分析98

4.4.2 实验研究98

4.4.3 实验结果与仿真结果的对比分析100

4.5 后悬架螺栓受力分析101

4.5.1 轮胎跳动对螺栓受力的影响101

4.5.2 外加载荷对螺栓受力的影响102

参考文献105

第5章 微型汽车发动机舱散热特性研究与改进设计106

5.1 发动机舱散热数学模型106

5.1.1 车身模型106

5.1.2 发动机舱数学模型106

5.1.3 模拟风洞的建立107

5.2 网格生成108

5.3 物理参数110

5.4 边界条件110

5.4.1 计算工况110

5.4.2 外部边界条件111

5.4.3 内部边界条件111

5.5 发动机舱内外流场特性分析113

5.5.1 外流场特性分析113

5.5.2 内流场特性分析116

5.6 发动机舱散热特性分析119

5.7 发动机舱进风口设计分析121

6.8 发动机舱温度场分析122

5.9 基于前端进气设计参数优化123

5.9.1 前端进风口参数对冷却风气流的影响123

5.9.2 上下进气格栅进风量比例的改进124

5.9.3 上下进气格栅进风角度的改进125

5.9.4 上下进气格栅之间结构的改进127

5.9.5 散热器两侧加装导流板128

5.10 冷却系统布置设计优化130

5.10.1 冷却系统布置方式改进130

5.10.2 散热器与风扇距离的改进131

5.11 发动机舱散热改进设计效果分析133

5.12 发动机舱散热改进设计实验验证134

5.12.1 实验系统组成134

5.12.2 改进前后冷却系统散热性能对比分析137

5.12.3 改进前后发动机舱空间温度对比分析141

5.12.4 改进前后冷却风风速对比分析143

参考文献145

第6章 基于减少功率损失的微型汽车传动系统参数优化147

6.1 微型汽车传动系统功率损失模型147

6.1.1 离合器功率损失模型147

6.1.2 搅油功率损失模型148

6.1.3 风阻功率损失模型150

6.1.4 圆柱齿轮功率损失模型150

6.1.5 圆锥齿轮功率损失模型152

6.1.6 轴承功率损失模型155

6.1.7 油封功率损失模型156

6.2 各部件功率损失仿真模型157

6.2.1 离合器功率损失仿真模型157

6.2.2 变速器功率损失仿真模型157

6.2.3 主减速器功率损失仿真模型157

6.2.4 差速器功率损失仿真模型157

6.2.5 半轴功率损失仿真模型158

6.2.6 传动系统功率损失仿真模型158

6.3 微型汽车传动系统功率损失的试验研究160

6.3.1 微型汽车传动系统功率损失试验方案160

6.3.2 微型汽车传动系统功率损失试验方案实施164

6.4 试验测试结果与仿真结果对比分析165

6.4.1 变速箱功率损失试验测试与仿真结果对比分析165

6.4.2 主减速器功率损失试验测试与仿真结果对比分析166

6.4.3 传动系统功率损失试验测试与仿真结果对比分析166

6.5 基于减少功率损失的传动系统参数优化设计167

6.5.1 传动系统参数对整车性能的影响168

6.5.2 参数优化设计169

6.5.3 优化算法的选择171

6.5.4 优化仿真及结果分析172

参考文献176

第7章 基于碰撞安全的微车车身轻量化研究178

7.1 微车车身结构与轻量化材料178

7.1.1 微车车身结构179

7.1.2 微车车身轻量化材料选择180

7.2 微车车身模型的创建及工况分析189

7.2.1 微车车身有限元模型的建立190

7.2.2 微车车身弯曲刚度分析192

7.2.3 微车车身扭转刚度分析195

7.2.4 微车车身自由模态分析197

7.3 微车车身结构件的轻量化设计200

7.3.1 基于灵敏度分析的结构件筛选200

7.3.2 微车车身动静态特性的灵敏度分析202

7.4 微车车身模型的多目标优化206

7.4.1 多目标试验设计206

7.4.2 建立近似数学模型207

7.4.3 多目标优化计算209

7.5 微车车身碰撞性能优化及验证213

7.5.1 微车安全碰撞国家标准及工况分析213

7.5.2 微车车身轻量化前后正面碰撞性能对比215

7.5.3 微车耐撞性结构优化及轻量化性能验证216

参考文献222

第8章 面向正面碰撞的微型汽车前纵梁结构设计224

8.1 正面碰撞车身加速度波形目标分解225

8.1.1 正面碰撞加速度的等效双台阶梯形波225

8.1.2 碰撞波形特征值对乘员损伤的影响分析228

8.1.3 前纵梁设计目标233

8.2 前纵梁结构设计方法及试验验证235

8.2.1 动态落锤试验235

8.2.2 轴向冲击载荷下帽形截面梁结构压溃特性分析236

8.2.3 前纵梁结构设计方法238

8.3 正面碰撞工况下前纵梁多目标优化设计246

8.3.1 近似模型方法246

8.3.2 空间收缩回归法250

8.3.3 正面碰撞台车模型253

8.3.4 前纵梁结构多目标优化设计256

参考文献262

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摘要：本文深入探讨了汽车CAE技术及工程实践.pdf电子书版文档下载的相关内容，从技术原理、应用领域、实践案例和未来发展四个方面进行了详细阐述，旨在为读者提供全面了解汽车CAE技术的途径。

1、技术原理

汽车CAE技术，即计算机辅助工程，是利用计算机模拟和分析汽车设计过程中的各种物理现象，如力学、热力学、电磁学等。通过CAE技术，工程师可以在产品开发初期就预测产品的性能和可靠性，从而优化设计，降低成本。汽车CAE技术主要包括有限元分析、多体动力学分析、流体动力学分析等。

有限元分析（FEA）是CAE技术中最常用的方法之一，它将复杂的几何模型离散化成有限数量的单元，通过求解单元内的物理方程来分析整个结构的性能。多体动力学分析则用于模拟汽车各部件之间的相互作用，如发动机、变速箱、悬挂系统等。流体动力学分析则关注汽车周围空气流动对性能的影响，如空气动力学性能、噪声和振动等。

汽车CAE技术的原理在于将实际问题转化为数学模型，然后通过计算机求解，从而得到问题的解。这一过程涉及多个学科的知识，如力学、数学、计算机科学等。

2、应用领域

汽车CAE技术在汽车设计、研发和生产过程中发挥着重要作用。在汽车设计阶段，CAE技术可以帮助工程师优化车身结构、发动机性能、悬挂系统等，提高汽车的安全性和舒适性。在研发阶段，CAE技术可以模拟汽车在各种工况下的性能，如碰撞、耐久性、NVH（噪声、振动和粗糙度）等，从而降低研发成本和周期。

在汽车生产阶段，CAE技术可以用于质量控制，如检测零件的变形、应力分布等，确保产品质量。此外，CAE技术还可以应用于新能源汽车的研发，如电池管理系统、电机控制等。

随着汽车产业的不断发展，汽车CAE技术的应用领域也在不断扩大，如自动驾驶、智能网联汽车等新兴领域。

3、实践案例

汽车CAE技术在汽车行业中的应用案例众多。以下列举几个典型的案例：

案例一：某汽车公司在开发一款新能源汽车时，利用CAE技术对电池管理系统进行了仿真分析，优化了电池的散热性能，提高了电池的寿命。

案例二：某汽车公司在研发一款SUV车型时，通过CAE技术对车身结构进行了优化设计，降低了车身重量，提高了燃油经济性。

案例三：某汽车公司在开发一款高性能跑车时，利用CAE技术对发动机性能进行了仿真分析，优化了发动机的燃烧效率，提高了动力性能。

这些案例充分展示了汽车CAE技术在汽车研发和生产过程中的重要作用。

4、未来发展

随着计算机技术的不断发展，汽车CAE技术也在不断进步。未来，汽车CAE技术将朝着以下几个方向发展：

（1）高性能计算：随着计算能力的提升，汽车CAE技术可以模拟更复杂的物理现象，提高仿真精度。

（2）人工智能：将人工智能技术应用于CAE领域，可以实现自动化仿真、智能优化设计等。

（3）云计算：利用云计算技术，可以实现CAE资源的共享和协同，提高研发效率。

汽车CAE技术的未来发展将为汽车行业带来更多创新和突破。

总结：

本文从技术原理、应用领域、实践案例和未来发展四个方面对汽车CAE技术及工程实践.pdf电子书版文档下载进行了详细阐述。汽车CAE技术在汽车行业中的应用越来越广泛，为汽车研发和生产提供了有力支持。随着技术的不断发展，汽车CAE技术将在未来发挥更加重要的作用。

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