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汽车结构轻量化设计与分析方法PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：陈吉清，兰凤崇着
• 出 版 社：北京：北京理工大学出版社
• 出版年份：2017
• ISBN：9787568239400
• 页数：464 页

图书介绍：本书一共8章，前6章均以现代汽车结构轻量化为目标，系统的介绍了相关基础理论、设计方法和轻量化途径，再结合大量的工程实例，阐述轻量化车身的结构强度刚度、碰撞安全性、NVH特性及底盘零部件方面等力学性能的分析、设计方法的运用与实验的测量。后2章分别加入了新能源汽车的轻量化设计方法与轻量化车身的人体生物力学研究，介绍了新能源汽车车身结构、动力系统以及控制方面的研究。人体生物力学则是在轻量化车身的基础上以人为本，对轻量化车身的碰撞安全性进行优化仿真，最终以人在碰撞过程中的损伤程度来鉴别汽车的碰撞安全性能。本书中运用大量现代设计方法与工程实例，主要用做汽车企业及科研单位的技术人员阅读参考，也可用做车辆工程专业研究生的学习教材。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：不良地质条件非水电隧道工程施工下一篇：汽车机械制图习题集 《汽车结构轻量化设计与分析方法》目录 标签：量化 结构 方法 分析 汽车

第1章 概述1

1.1汽车轻量化发展背景2

1.2车身轻量化研究的发展6

1.2.1国外车身轻量化的发展6

1.2.2国内车身轻量化的发展12

1.3轻量化系数以及国内外车型轻量化水平评价14

1.3.1如何评价汽车轻量化的设计水平14

1.3.2国内外车型轻量化水平评价15

1.4新能源汽车结构轻量化问题概述19

1.4.1轻量化设计的技术体系19

1.4.2车身结构分析与优化的轻量化设计方法21

第2章 汽车结构轻量化理论与设计方法25

2.1汽车结构轻量化问题的建立25

2.1.1拓扑优化26

2.1.2尺寸优化38

2.1.3形状优化40

2.1.4灵敏度分析40

2.1.5多目标优化44

2.2基于性能的结构轻量化设计方法48

2.2.1基于刚强度、频率性能的多目标优化方案48

2.2.2基于碰撞安全性的多目标优化方案51

2.2.3基于可靠性的多目标优化方案51

2.2.4 SFE车身概念设计优化技术52

2.2.5全新架构“性能-材料-结构”一体化设计技术方案53

2.3基于新材料的轻量化解决方案54

2.3.1基于新材料的开发流程分析54

2.3.2基于碰撞安全性的轻质吸能材料应用方案57

2.3.3基于可靠性的轻量化材料应用方案61

2.3.4基于环境生命周期的轻量化材料应用方案62

2.3.5实例分析——钢铝混合材料单帽型直梁轻量化63

2.4基于新工艺的轻量化解决方案66

2.4.1各类轻量化新工艺的发展与应用66

2.4.2基于可靠性的轻量化工艺应用方案71

2.4.3基于碰撞安全性的轻量化工艺应用方案76

第3章 概念设计阶段汽车轻量化设计与开发93

3.1概念设计阶段汽车轻量化概述及理论93

3.1.1现代整车开发方法概述93

3.1.2概念设计阶段概述95

3.1.3传统车身概念设计阶段开发的一般流程95

3.1.4现代车身概念设计阶段开发的一般流程98

3.1.5概念设计阶段汽车轻量化理论98

3.2概念设计阶段汽车轻量化设计途径104

3.2.1概念设计阶段结构轻量化设计105

3.2.2概念设计阶段材料轻量化设计112

3.3概念设计阶段汽车轻量化的开发新方法128

3.3.1国内VCD-ICAE开发129

3.3.2国外SFE开发139

3.4 CAE技术在汽车概念设计阶段轻量化中的应用144

3.4.1国外CAE技术在汽车概念设计阶段轻量化中的应用144

3.4.2国内CAE技术在汽车概念设计阶段轻量化中的应用147

3.4.3 CAE技术在汽车概念设计阶段轻量化的实例149

第4章 面向汽车结构基础特性的轻量化设计方法164

4.1车身静态特性分析方法概述165

4.1.1车身结构的力学特性165

4.1.2车身结构优化方法166

4.2车身结构刚度设计及优化分析169

4.2.1车身结构刚度分析与评价169

4.2.2车身结构刚度的有限元模拟及优化175

4.3车身结构强度设计及优化分析193

4.3.1车身结构强度及其评价指标193

4.3.2车身结构强度工况分析194

4.3.3车身结构强度分析及优化196

4.4车身结构刚度和强度测量213

4.4.1车身结构的刚度测量213

4.4.2车身结构的强度测量223

第5章 面向NVH性能的汽车轻量化设计方法227

5.1汽车NVH问题概述228

5.1.1汽车的NVH性能和NVH技术的发展228

5.1.2汽车噪声与振动的特征230

5.1.3汽车噪声与振动的主要问题231

5.1.4汽车NVH设计思路232

5.2面向NVH性能的轻量化设计思路239

5.2.1基于结构的轻量化-NVH设计思路239

5.2.2基于材料的轻量化-NVH设计思路242

5.3基于结构的轻量化-NVH设计思路243

5.3.1以模态频率为约束的结构优化设计243

5.3.2面向声固耦合现象的车身结构优化设计257

5.3.3面向声辐射特性的板结构优化设计258

5.4吸声、隔声结构和阻尼的应用260

5.4.1吸声处理261

5.4.2隔声处理265

5.4.3表面阻尼应用274

5.4.4考虑轻量化的声学包276

5.5 NVH相关试验综述283

第6章 面向碰撞安全性的汽车轻量化设计方法294

6.1汽车碰撞安全性的分析与评价方法294

6.1.1碰撞安全性与轻量化的关系294

6.1.2碰撞安全性研究的背景296

6.1.3汽车碰撞事故的分类298

6.1.4碰撞安全法规与评价指标301

6.2基于碰撞安全性的车身结构轻量化设计303

6.2.1车身结构与碰撞安全性的关系303

6.2.2车身关键梁及截面的优化设计304

6.2.3车身结构多目标优化的方法308

6.2.4基于碰撞安全性的车门轻量化310

6.3轻质吸能材料的应用317

6.3.1新型轻质材料317

6.3.2 混合材料车身323

6.3.3泡沫铝的应用325

6.4先进制造工艺和成形技术的应用332

6.4.1先进制造工艺及成形技术332

6.4.2新型连接技术334

6.4.3应用TRB的B柱优化设计339

6.4.4压-胶复合连接应用于车身前纵梁的吸能特性分析349

第7章 面向零部件可靠性的汽车轻量化设计方法357

7.1汽车零部件可靠性优化设计的重要性357

7.2汽车零部件可靠性基本概念358

7.2.1可靠性的概念358

7.2.2可靠性的尺度360

7.2.3可靠性的分类360

7.2.4可靠度和失效率的计算362

7.2.5平均首次故障时间367

7.2.6平均剩余寿命367

7.3满足零部件可靠性的结构优化设计367

7.3.1基于“约束法”的可靠性优化设计368

7.3.2基于有限元法的可靠性优化设计380

7.4新材料与新技术的应用402

7.4.1新材料的应用402

7.4.2新技术的应用403

7.4.3汽车零部件新材料与新技术应用展望404

第8章 新能源汽车动力系统轻量化设计406

8.1新能源汽车动力电池及电池包轻量化技术406

8.1.1电动汽车的发展概述406

8.1.2电动汽车用动力电池介绍409

8.1.3电动汽车动力电池包设计原则411

8.1.4电动汽车新型高能量密度电池的发展416

8.2电驱传动总成轻量化技术421

8.2.1驱动电机轻量化技术422

8.2.2基于功能集成的轻量化电驱动总成设计427

参考文献431

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• 《中国武当中草药志 第1卷》陈吉炎，涂汉军，涂自良等主编 2009

出版社其它书籍

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• 《大学英语教学的跨文化交际视角研究与创新发展》许丽云，刘枫，尚利明着 2020
• 《北京生态环境保护》《北京环境保护丛书》编委会编着 2018
• 《复旦大学新闻学院教授学术丛书 新闻实务随想录》刘海贵 2019
• 《大学英语综合教程 1》王佃春，骆敏主编 2015
• 《大学物理简明教程 下 第2版》施卫主编 2020
• 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 九年级 上 配人教版》周志英总主编 2019

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摘要：本文以《汽车结构轻量化设计与分析方法.pdf电子书版文档下载》为研究对象，从设计理念、分析方法、应用实例和未来发展趋势四个方面进行了详细阐述，旨在为汽车轻量化设计提供理论支持和实践指导。

1、设计理念

汽车结构轻量化设计理念的核心是减少汽车重量，提高燃油效率，降低排放。通过优化材料、结构、工艺等方面，实现汽车轻量化。首先，在材料选择上，应优先考虑高强度、低密度的轻量化材料，如铝合金、镁合金、复合材料等。其次，在结构设计上，应采用模块化、集成化设计，减少不必要的结构，提高结构强度。最后，在工艺上，应采用先进的制造技术，如激光焊接、旋压成型等，提高制造效率和质量。

汽车轻量化设计理念还强调系统集成和优化。通过将多个系统进行集成，减少零部件数量，降低重量。同时，通过优化系统性能，提高整体效率。例如，在动力系统上，采用混合动力、插电式混合动力等技术，提高燃油经济性。

此外，汽车轻量化设计理念还注重可持续性。在材料选择、结构设计、工艺等方面，都要考虑环境影响，减少资源消耗和废弃物产生。

2、分析方法

汽车结构轻量化设计分析方法主要包括有限元分析、实验验证和优化设计。有限元分析是汽车轻量化设计的重要工具，可以预测结构强度、刚度、疲劳寿命等性能。通过有限元分析，可以优化结构设计，减少重量，提高性能。

实验验证是汽车轻量化设计的重要环节，通过实验测试，验证设计方案的可行性和有效性。实验验证包括材料性能测试、结构强度测试、疲劳寿命测试等。

优化设计是汽车轻量化设计的关键，通过优化设计，可以找到最佳的设计方案。优化设计方法包括遗传算法、模拟退火、粒子群算法等。

3、应用实例

汽车轻量化设计在多个领域得到了广泛应用。例如，在车身结构上，采用铝合金、镁合金等轻量化材料，降低车身重量，提高燃油效率。在动力系统上，采用混合动力、插电式混合动力等技术，提高燃油经济性。在底盘系统上，采用轻量化材料，提高操控性能。

以某款新能源汽车为例，通过轻量化设计，车身重量降低了20%，燃油效率提高了15%，续航里程增加了30%。

此外，汽车轻量化设计在赛车领域也得到了广泛应用。赛车轻量化设计可以显著提高赛车性能，缩短赛车圈速，提高赛车竞争力。

4、未来发展趋势

随着汽车产业的快速发展，汽车轻量化设计将成为未来汽车产业的重要发展方向。未来，汽车轻量化设计将朝着以下方向发展：

一是材料轻量化。新型轻量化材料，如碳纤维、石墨烯等，将在汽车轻量化设计中得到广泛应用。

二是结构优化。采用先进的结构优化方法，如拓扑优化、形状优化等，实现汽车结构轻量化。

三是系统集成。将多个系统集成，减少零部件数量，降低重量，提高整体性能。

总结：

本文对《汽车结构轻量化设计与分析方法.pdf电子书版文档下载》进行了详细阐述，从设计理念、分析方法、应用实例和未来发展趋势四个方面进行了深入探讨。汽车轻量化设计是汽车产业的重要发展方向，对于提高燃油效率、降低排放、提高性能具有重要意义。

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