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车身结构轻量化设计理论、方法与工程实例PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：孙凌玉着
• 出 版 社：北京：国防工业出版社
• 出版年份：2011
• ISBN：9787118073799
• 页数：214 页

图书介绍：本书以实现汽车车身结构轻量化设计为目标，系统介绍相关的基础理论、设计方法和轻量化途径；结合工程实例，阐述轻量化车身的强度和刚度、振动与噪声、碰撞安全及动态人机界面等其他力学性能的分析与实验方法。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：城市轨道交通供电、弱电系统工程施工质量验收标准指南下一篇：交通安全工程 第2版 《车身结构轻量化设计理论、方法与工程实例》目录 标签：量化 车身 实例 理论 结构

第1章 汽车车身结构概述1

1.1 车身功能、材料及结构的演变1

1.1.1 车身功能及材料的演变1

1.1.2 车身及车架结构形式的演变2

1.2 现代车身典型结构与制造工艺8

1.3 车身承受的主要载荷11

1.3.1 弯曲载荷12

1.3.2 弯扭载荷12

1.3.3 纵向载荷13

1.3.4 侧向载荷14

1.3.5 碰撞载荷14

1.4 现代车身设计准则15

1.5 现代车身轻量化设计中关键科学与技术问题16

参考文献16

第2章 车身结构轻量化设计理论与方法17

2.1 车身材料强度理论与轻量化材料选择方法17

2.1.1 材料的基本力学指标17

2.1.2 车身材料模型22

2.1.3 车身强度设计中的材料屈服与破坏准则26

2.1.4 车身材料选择的原则28

2.2 车身概念设计常用的几种方法31

2.2.1 车身设计的简单结构面法31

2.2.2 车架设计的材料力学法36

2.2.3 骨架结构的载荷极限分析法37

2.2.4 概念车身结构的拓扑与尺寸优化38

2.2.5 系列车型的参数化CAD39

2.2.6 系列车型的参数化CAE及网格自动更新技术41

2.2.7 基于CAD/CAE/CAM/PDM的数字化车身集成开发技术41

2.3 车身结构有限元建模方法45

2.3.1 有限元基本原理45

2.3.2 车身建模的简化原则46

2.3.3 车身建模常用单元类型47

2.3.4 车身模型的网格质量检查方法47

2.3.5 大规模计算的算法选择48

2.3.6 车身性能评估的关键技术指标49

2.4 车身性能响应面的近似模型建立法50

2.4.1 响应表面法概述50

2.4.2 多项式插值及最小二乘法50

2.4.3 基于模糊逻辑的神经网络法52

2.4.4 克里格法52

2.4.5 径向基函数法54

2.4.6 各种方法比较54

2.5 车身结构最优化方法55

2.5.1 车身结构优化设计类型55

2.5.2 灵敏度的概念及计算方法56

2.5.3 形状与尺寸优化的基本原理及常用算法56

2.5.4 拓扑优化基本原理与常用算法58

2.5.5 形貌优化基本原理与常用算法60

2.5.6 车身的多学科优化设计工程实例61

参考文献65

第3章 车身结构刚度与强度设计方法66

3.1 车身刚度与强度检验的必要性及设计准则66

3.2 车身典型零件及整车刚度与强度计算方法66

3.2.1 线性结构刚度计算方法67

3.2.2 非线性结构刚度定义68

3.2.3 车身结构强度定义与计算方法69

3.3 车身刚度与强度计算的有限元方法69

3.3.1 梁单元模型70

3.3.2 板—梁混合模型70

3.3.3 板壳单元有限元模型70

3.3.4 刚度与强度有限元建模准则71

3.4 车身零件及整车刚度与强度的试验测试法72

3.4.1 车身整体静刚度与强度测量72

3.4.2 测量车身外板局部刚度的静态压痕试验74

3.4.3 测量车身外板抗动态冲击试验75

3.4.4 典型路况的车身动强度试验75

3.5 提高结构刚度和强度的途径76

3.6 强度与刚度的关系76

参考文献77

第4章 轻量化车身的耐撞性与碰撞相容性78

4.1 汽车碰撞被动安全性概述78

4.1.1 汽车碰撞类型与事故率78

4.1.2 车身结构碰撞安全性基本要求79

4.1.3 各国汽车碰撞法规简介80

4.2 汽车碰撞安全性评价指标84

4.2.1 耐撞性84

4.2.2 相容性84

4.2.3 吸能性评价指标85

4.2.4 乘员伤害指标87

4.3 汽车碰撞的理论分析方法88

4.3.1 多刚体动力学法88

4.3.2 基于多体动力学的集中参数法90

4.3.3 有限元及多体动力学混合法92

4.4 车身材料及结构碰撞特性的试验法92

4.4.1 静动态材料参数测试92

4.4.2 零部件抗冲击试验94

4.4.3 整车碰撞试验装置96

4.5 碰撞吸能性及影响因素98

4.5.1 各种吸能原理分类98

4.5.2 被动吸能结构与原理98

4.5.3 自适应吸能材料与结构105

4.5.4 管状件吸能性影响因素分析108

4.6 碰撞相容性及其影响因素114

4.6.1 刚度与碰撞响应的关系114

4.6.2 质量与碰撞响应的关系115

4.6.3 接触部位形状、几何与碰撞响应的关系117

4.7 提高碰撞安全性的途径118

4.7.1 整体结构方案118

4.7.2 局部改进119

参考文献119

第5章 车身结构振动与噪声的动态设计方法123

5.1 车身振动与车内噪声的基本概念123

5.2 车身振动与车内噪声评价指标125

5.3 车内噪声的产生机理与传递路径126

5.4 影响车身振动及车内噪声的因素130

5.5 车身振动与噪声分析方法134

5.5.1 试验测试方法135

5.5.2 有限元法136

5.5.3 统计能量分析法140

5.5.4 边界元法142

5.6 提高车身NVH特性的措施143

5.7 该领域近30年来研究热点145

参考文献146

第6章 车身轻量化与多材料体设计方法148

6.1 车身轻量化的意义与途径148

6.2 车身轻量化基本概念148

6.2.1 车身轻量化评价指标148

6.2.2 轻量化与材料、几何关系149

6.3 轻量化结构设计方法与工程实例149

6.4 车身轻量化材料及其结构设计151

6.4.1 高强度钢152

6.4.2 铝合金161

6.4.3 镁合金及设计169

6.4.4 塑料及复合材料件设计171

6.5 能减小车身零件质量的成形与连接新工艺182

6.5.1 液压成形和内高压成形182

6.5.2 激光拼焊板183

6.5.3 Tox连接184

6.6 多材料体车身结构设计185

参考文献188

第7章 轻量化车身动态人机界面设计190

7.1 引言190

7.2 人机界面的振动控制191

7.2.1 座椅振动特性191

7.2.2 车身动刚度优化设计194

7.3 车内结构噪声控制197

7.4 冲击与碰撞199

7.4.1 乘员约束系统多目标优化设计199

7.4.2 采用吸能新材料的头枕设计200

7.4.3 基于行人保护的保险杠200

7.4.4 基于行人保护的发动机盖板设计202

7.4.5 座椅参数对后面碰撞中颈部伤害的影响204

7.5 驾驶舱虚拟视觉的光学设计206

7.6 仪表板系统的多学科优化设计209

参考文献212

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摘要：本文以《车身结构轻量化设计理论、方法与工程实例.pdf电子书版文档下载》为研究对象，从理论、方法、实例等方面对车身结构轻量化设计进行了深入探讨，旨在为我国汽车工业的轻量化发展提供理论支持和实践指导。

1、理论体系

车身结构轻量化设计理论体系主要包括材料选择、结构优化、工艺改进等方面。首先，材料选择是轻量化设计的基础，通过选用高强度、轻质高强的材料，如铝合金、高强度钢等，可以显著降低车身重量。其次，结构优化是轻量化设计的核心，通过采用拓扑优化、有限元分析等方法，对车身结构进行优化设计，提高结构强度和刚度，降低重量。最后，工艺改进是轻量化设计的保障，通过改进焊接、冲压等工艺，提高材料利用率，降低生产成本。

在理论体系方面，《车身结构轻量化设计理论、方法与工程实例.pdf电子书版文档下载》详细介绍了轻量化设计的基本原理、方法和技术，为读者提供了丰富的理论资源。

此外，该书还从国内外轻量化设计的研究现状和发展趋势出发，对车身结构轻量化设计进行了全面分析，为我国汽车工业的轻量化发展提供了有益的借鉴。

2、设计方法

车身结构轻量化设计方法主要包括拓扑优化、有限元分析、实验验证等。拓扑优化是一种基于结构性能和材料约束条件，通过改变结构形状和尺寸，实现结构轻量化的方法。有限元分析是一种基于数学模型，通过模拟结构在受力状态下的响应，对结构进行优化设计的方法。实验验证则是通过实际试验，对设计方案进行验证和改进。

《车身结构轻量化设计理论、方法与工程实例.pdf电子书版文档下载》详细介绍了这些设计方法的基本原理、步骤和注意事项，为读者提供了实用的设计指导。

此外，该书还结合实际工程案例，对设计方法进行了深入剖析，使读者能够更好地理解和掌握这些方法的应用。

3、工程实例

《车身结构轻量化设计理论、方法与工程实例.pdf电子书版文档下载》收录了多个车身结构轻量化设计的工程实例，包括汽车、摩托车、船舶等领域的轻量化设计案例。这些实例涵盖了设计过程、设计方案、设计效果等方面，为读者提供了丰富的实践参考。

通过分析这些工程实例，读者可以了解到轻量化设计在实际工程中的应用，以及如何将理论应用于实践，提高设计效果。

此外，该书还对工程实例中的关键技术进行了详细解析，使读者能够更好地掌握这些技术的应用。

4、发展趋势

随着我国汽车工业的快速发展，车身结构轻量化设计已成为提高汽车性能、降低能耗、减少排放的重要途径。未来，车身结构轻量化设计将呈现以下发展趋势：

一是材料轻量化，通过开发新型轻质高强材料，进一步提高车身结构强度和刚度。

二是结构优化，采用先进的设计方法，实现车身结构的轻量化设计。

三是工艺改进，通过改进焊接、冲压等工艺，提高材料利用率，降低生产成本。

《车身结构轻量化设计理论、方法与工程实例.pdf电子书版文档下载》对车身结构轻量化设计的发展趋势进行了深入分析，为我国汽车工业的轻量化发展提供了有益的启示。

总结：

本文对《车身结构轻量化设计理论、方法与工程实例.pdf电子书版文档下载》进行了详细阐述，从理论体系、设计方法、工程实例和发展趋势等方面进行了深入分析。该书为我国汽车工业的轻量化发展提供了理论支持和实践指导，具有较高的参考价值。

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