車輛結構作為復雜的機械系統(tǒng)，其力學特性分析一直是車輛設計中的關鍵問題，有限元法為解決這一問題提供了一個強有力的工具。《車輛結構有限元分析》在總結車輛結構有限元分析應用成果的基礎上，結合作者柴山、剛憲約、焦學健、李麗君二十多年來應用有限元法解決車輛結構分析問題的實踐與經驗，針對車輛結構和工作特點，重點討論和介紹了在車輛結構有限元建模技術、車輛結構有限元分析的邊界條件與載荷、車輛結構的有限元動態(tài)分析、車輛碰撞安全性分析、車輛結構的非線性有限元分析和車輛噪聲的有限元分析等方面的研究成果和工程實例。
《車輛結構有限元分析》可作為車輛行業(yè)CAE分析師及設計人員的參考資料，也可作為機械與車輛工程專業(yè)研究生的教學參考書。
柴山、剛憲約、焦學健、李麗君編著的這本《車輛結構有限元分析》是應用有限元法解決車輛結構分析問題的實踐與經驗的總結，結合車輛結構的特點，介紹了在車輛結構有限元建模技術、邊界條件與載荷、車輛結構的有限元動態(tài)分析、車輛碰撞安全性分析和車輛結構的非線性有限元分析以及車輛噪聲的有限元分析等方面的研究成果和工程實例。
第1章 緒論
1.1 有限元法概述
1.2 車輛結構有限元分析的特點
1.2.1 車輛結構有限元模型的特點
1.2.2 車輛結構有限元分析的邊界條件
1.2.3 車輛結構有限元分析的載荷
1.3 車輛結構有限元分析的內容
第2章 車輛結構有限元建模技術
2.1 車輛常用連接方式的自由度耦合方法
2.1.1 焊接的自由度耦合
2.1.2 鉸接連接的自由度耦合
2.1.3 加強板的自由度耦合
2.2 基于位移協(xié)調條件的多點自由度約束方程方法
2.2.1 不同連接方式的位移協(xié)調條件
2.2.2 基于位移協(xié)調條件的多點自由度約束方程方法 第1章 緒論
1.1 有限元法概述
1.2 車輛結構有限元分析的特點
1.2.1 車輛結構有限元模型的特點
1.2.2 車輛結構有限元分析的邊界條件
1.2.3 車輛結構有限元分析的載荷
1.3 車輛結構有限元分析的內容
第2章 車輛結構有限元建模技術
2.1 車輛常用連接方式的自由度耦合方法
2.1.1 焊接的自由度耦合
2.1.2 鉸接連接的自由度耦合
2.1.3 加強板的自由度耦合
2.2 基于位移協(xié)調條件的多點自由度約束方程方法
2.2.1 不同連接方式的位移協(xié)調條件
2.2.2 基于位移協(xié)調條件的多點自由度約束方程方法
2.2.3 目標點及相關單元的確定
2.2.4 基于形函數的目標點位移自由度
2.2.5 單元局部坐標系下源點與目標點的自由度耦合方程
2.2.6 整體坐標系源點與目標點的自由度耦合方程
2.2.7 實例驗證
2.3 三維實體單元與板殼單元的組合建模方法
2.3.1 三維實體單元與板殼單元的組合建模概述
2.3.2 基于約束方程的實體單元與板殼單元組合建模方法
2.3.3 實體單元與板殼單元的組合單元
2.4 車架結構參數化建模
2.4.1 參數化設計與建模
2.4.2 載貨車車架參數化設計
2.4.3 載貨車車架參數化建模系統(tǒng)
第3章 邊界條件與載荷
3.1 鋼板彈簧懸架的有限元模型
3.1.1 鋼板彈簧懸架模型的基本要求
3.1.2 常用的幾種鋼板彈簧懸架有限元模型
3.1.3 鋼板彈簧懸架的有限元模型小結
3.2 油氣彈簧懸架的有限元模型
3.2.1 油氣彈簧懸架的力學特點
3.2.2 基于優(yōu)化方法的等軸荷算法
3.2.3 油氣彈簧懸架的載荷等效與輔助約束法
3.3 基于位移法的輪胎載荷計算方法
3.3.1 彎曲工況輪胎載荷計算
3.3.2 扭轉工況輪胎載荷計算
3.3.3 起動／制動工況輪胎載荷計算
3.3.4 轉彎工況輪胎載荷計算
3.3.5 數值算例
3.4 制動工況下載貨汽車車架垂直載荷計算方法
3.4.1 模型假設與縱梁分布載荷模式
3.4.2 不同制動強度的車架縱梁載荷模型
3.4.3 制動工況車架縱梁載荷的求解算法
3.4.4 算例
3.5 整體式車橋有限元分析的位移邊界模型
3.5.1 軸頭直接約束法
3.5.2 輔助支承法
3.5.3 RBE3約束法
3.5.4 主要結論
第4章 車輛結構的有限元動態(tài)分析
4.1 車輛模態(tài)分析
4.1.1 模態(tài)分析基本理論
4.1.2 車輛模態(tài)分析實例
4.2 車輛結構的諧響應分析
4.2.1 諧響應分析的計算方法
4.2.2 發(fā)動機不平衡激勵下的諧響應分析實例
4.3 懸架剛度和阻尼對載貨車振動特性的影響
4.3.1 彎曲工況
4.3.2 扭轉工況
4.4 運動激勵下結構動態(tài)響應分析的模態(tài)疊加法
4.4.1 傳統(tǒng)的轉換方法——自由邊界法
4.4.2 一種新的運動激勵轉換方法——固定邊界法
4.4.3 算例一：平面應力薄板的頻率響應分析
4.4.4 算例二：輕型貨車車架在路面不平度激勵下的頻率響應
4.4.5 算例三：輕型貨車車架過減速帶時的瞬態(tài)響應
4.4.6 主要結論
第5章 車輛碰撞安全性分析
5.1 動態(tài)顯式有限元方法
5.1.1 動態(tài)顯式有限元求解控制方程
5.1.2 空間有限元離散
5.1.3 顯式中心差分算法
5.1.4 時間步長的控制
5.1.5 沙漏控制
5.1.6 接觸算法
5.2 國內外汽車碰撞安全法規(guī)及標準簡介
5.2.1 美國NHTSA
5.2.2 美國IIHS
5.2.3 日本J—NCAP
5.2.4 歐洲E—NCAP
5.2.5 中國C—NCAP
5.3 電動汽車碰撞安全仿真分析
5.3.1 幾何模型簡化
5.3.2 網格劃分
5.3.3 材料模型的建立
5.3.4 懸架模型的建立
5.3.5 輪胎模型的建立
5.3.6 整車有限元模型的建立
5.3.7 碰撞仿真結果分析
5.4 大客車翻滾安全性有限元仿真
5.4.1 客車側翻有限元模型的建立
5.4.2 基于剛體車身假設的碰撞初始條件分析
5.4.3 客車側翻試驗特點及主要影響因素
5.4.4 客車側翻算例
5.5 座椅—乘員安全性有限元仿真
5.5.1 座椅抗前傾性能要求
5.5.2 邊界條件及假人
5.5.3 計算實例
第6章 車輛結構的非線性有限元分析
6.1 車輛結構的彈塑性分析
6.1.1 彈塑性分析概述
6.1.2 掛車車軸彈塑性分析
6.2 車輛結構的接觸非線性分析
6.2.1 接觸非線性分析概述
6.2.2 鉚接車架有限元建模
6.2.3 鉚接車架強度分析
6.3 校車座椅及固定件后傾非線性分析
6.3.1 校車座椅后傾（靜態(tài)加載）試驗技術條件
6.3.2 座椅后傾有限元模型
6.3.3 顯式求解結果分析
6.4 拖拉機駕駛室安全性試驗的非線性有限元仿真
6.4.1 彈塑性材料特性
6.4.2 仿真過程及結果
第7章 車輛噪聲的有限元分析
7.1 車輛噪聲概述
7.1.1 車輛噪聲的分類
7.1.2 噪聲的數值分析方法
7.2 車輛乘坐室聲學模態(tài)分析
7.2.1 車輛乘坐室聲學模態(tài)分析的意義
7.2.2 聲學模態(tài)分析基本原理
7.2.3 車室聲腔模態(tài)分析實例
7.3 基于聲固耦合的車輛聲場頻率響應分析
7.3.1 聲固耦合方法的選擇
7.3.2 聲固強耦合
7.3.3 聲固弱耦合
7.3.4 駕駛室聲固耦合頻率響應分析實例
7.4 消聲器的傳聲損失分析
7.4.1 傳遞導納理論
7.4.2 消聲器傳聲損失計算實例
參考文獻
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