車輛結(jié)構(gòu)作為復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，其力學(xué)特性分析一直是車輛設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題，有限元法為解決這一問題提供了一個(gè)強(qiáng)有力的工具�！盾囕v結(jié)構(gòu)有限元分析》在總結(jié)車輛結(jié)構(gòu)有限元分析應(yīng)用成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者柴山、剛憲約、焦學(xué)健、李麗君二十多年來(lái)應(yīng)用有限元法解決車輛結(jié)構(gòu)分析問題的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)車輛結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)，重點(diǎn)討論和介紹了在車輛結(jié)構(gòu)有限元建模技術(shù)、車輛結(jié)構(gòu)有限元分析的邊界條件與載荷、車輛結(jié)構(gòu)的有限元?jiǎng)討B(tài)分析、車輛碰撞安全性分析、車輛結(jié)構(gòu)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(shí)例。
《車輛結(jié)構(gòu)有限元分析》可作為車輛行業(yè)CAE分析師及設(shè)計(jì)人員的參考資料，也可作為機(jī)械與車輛工程專業(yè)研究生的教學(xué)參考書。
柴山、剛憲約、焦學(xué)健、李麗君編著的這本《車輛結(jié)構(gòu)有限元分析》是應(yīng)用有限元法解決車輛結(jié)構(gòu)分析問題的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，結(jié)合車輛結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，介紹了在車輛結(jié)構(gòu)有限元建模技術(shù)、邊界條件與載荷、車輛結(jié)構(gòu)的有限元?jiǎng)討B(tài)分析、車輛碰撞安全性分析和車輛結(jié)構(gòu)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(shí)例。
第1章 緒論
1.1 有限元法概述
1.2 車輛結(jié)構(gòu)有限元分析的特點(diǎn)
1.2.1 車輛結(jié)構(gòu)有限元模型的特點(diǎn)
1.2.2 車輛結(jié)構(gòu)有限元分析的邊界條件
1.2.3 車輛結(jié)構(gòu)有限元分析的載荷
1.3 車輛結(jié)構(gòu)有限元分析的內(nèi)容
第2章 車輛結(jié)構(gòu)有限元建模技術(shù)
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(qiáng)板的自由度耦合
2.2 基于位移協(xié)調(diào)條件的多點(diǎn)自由度約束方程方法
2.2.1 不同連接方式的位移協(xié)調(diào)條件
2.2.2 基于位移協(xié)調(diào)條件的多點(diǎn)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(jié)構(gòu)有限元分析的特點(diǎn)
1.2.1 車輛結(jié)構(gòu)有限元模型的特點(diǎn)
1.2.2 車輛結(jié)構(gòu)有限元分析的邊界條件
1.2.3 車輛結(jié)構(gòu)有限元分析的載荷
1.3 車輛結(jié)構(gòu)有限元分析的內(nèi)容
第2章 車輛結(jié)構(gòu)有限元建模技術(shù)
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(qiáng)板的自由度耦合
2.2 基于位移協(xié)調(diào)條件的多點(diǎn)自由度約束方程方法
2.2.1 不同連接方式的位移協(xié)調(diào)條件
2.2.2 基于位移協(xié)調(diào)條件的多點(diǎn)自由度約束方程方法
2.2.3 目標(biāo)點(diǎn)及相關(guān)單元的確定
2.2.4 基于形函數(shù)的目標(biāo)點(diǎn)位移自由度
2.2.5 單元局部坐標(biāo)系下源點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)的自由度耦合方程
2.2.6 整體坐標(biāo)系源點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)的自由度耦合方程
2.2.7 實(shí)例驗(yàn)證
2.3 三維實(shí)體單元與板殼單元的組合建模方法
2.3.1 三維實(shí)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(shí)體單元與板殼單元組合建模方法
2.3.3 實(shí)體單元與板殼單元的組合單元
2.4 車架結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模
2.4.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)與建模
2.4.2 載貨車車架參數(shù)化設(shè)計(jì)
2.4.3 載貨車車架參數(shù)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(jié)
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(xué)特點(diǎn)
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(jì)算方法
3.3.1 彎曲工況輪胎載荷計(jì)算
3.3.2 扭轉(zhuǎn)工況輪胎載荷計(jì)算
3.3.3 起動(dòng)／制動(dòng)工況輪胎載荷計(jì)算
3.3.4 轉(zhuǎn)彎工況輪胎載荷計(jì)算
3.3.5 數(shù)值算例
3.4 制動(dòng)工況下載貨汽車車架垂直載荷計(jì)算方法
3.4.1 模型假設(shè)與縱梁分布載荷模式
3.4.2 不同制動(dòng)強(qiáng)度的車架縱梁載荷模型
3.4.3 制動(dòng)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(jié)論
第4章 車輛結(jié)構(gòu)的有限元?jiǎng)討B(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(shí)例
4.2 車輛結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)分析
4.2.1 諧響應(yīng)分析的計(jì)算方法
4.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡激勵(lì)下的諧響應(yīng)分析實(shí)例
4.3 懸架剛度和阻尼對(duì)載貨車振動(dòng)特性的影響
4.3.1 彎曲工況
4.3.2 扭轉(zhuǎn)工況
4.4 運(yùn)動(dòng)激勵(lì)下結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析的模態(tài)疊加法
4.4.1 傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換方法——自由邊界法
4.4.2 一種新的運(yùn)動(dòng)激勵(lì)轉(zhuǎn)換方法——固定邊界法
4.4.3 算例一：平面應(yīng)力薄板的頻率響應(yīng)分析
4.4.4 算例二：輕型貨車車架在路面不平度激勵(lì)下的頻率響應(yīng)
4.4.5 算例三：輕型貨車車架過(guò)減速帶時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)
4.4.6 主要結(jié)論
第5章 車輛碰撞安全性分析
5.1 動(dòng)態(tài)顯式有限元方法
5.1.1 動(dòng)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(shí)間步長(zhǎng)的控制
5.1.5 沙漏控制
5.1.6 接觸算法
5.2 國(guó)內(nèi)外汽車碰撞安全法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介
5.2.1 美國(guó)NHTSA
5.2.2 美國(guó)IIHS
5.2.3 日本J—NCAP
5.2.4 歐洲E—NCAP
5.2.5 中國(guó)C—NCAP
5.3 電動(dòng)汽車碰撞安全仿真分析
5.3.1 幾何模型簡(jiǎn)化
5.3.2 網(wǎng)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(jié)果分析
5.4 大客車翻滾安全性有限元仿真
5.4.1 客車側(cè)翻有限元模型的建立
5.4.2 基于剛體車身假設(shè)的碰撞初始條件分析
5.4.3 客車側(cè)翻試驗(yàn)特點(diǎn)及主要影響因素
5.4.4 客車側(cè)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(jì)算實(shí)例
第6章 車輛結(jié)構(gòu)的非線性有限元分析
6.1 車輛結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(qiáng)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(yàn)技術(shù)條件
6.3.2 座椅后傾有限元模型
6.3.3 顯式求解結(jié)果分析
6.4 拖拉機(jī)駕駛室安全性試驗(yàn)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(guò)程及結(jié)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(shù)值分析方法
7.2 車輛乘坐室聲學(xué)模態(tài)分析
7.2.1 車輛乘坐室聲學(xué)模態(tài)分析的意義
7.2.2 聲學(xué)模態(tài)分析基本原理
7.2.3 車室聲腔模態(tài)分析實(shí)例
7.3 基于聲固耦合的車輛聲場(chǎng)頻率響應(yīng)分析
7.3.1 聲固耦合方法的選擇
7.3.2 聲固強(qiáng)耦合
7.3.3 聲固弱耦合
7.3.4 駕駛室聲固耦合頻率響應(yīng)分析實(shí)例
7.4 消聲器的傳聲損失分析
7.4.1 傳遞導(dǎo)納理論
7.4.2 消聲器傳聲損失計(jì)算實(shí)例
參考文獻(xiàn)
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