汽車車身結構分析與優化（簡體書）

《汽車車身結構分析與優化》系統地論述了汽車車身結構分析的概念、理論、方法和技術，包括試驗方法和技術。在汽車車身模擬分析部分，介紹了車身結構分析中常用的梁和板單元模擬分析的理論，以及車身結構耐久性分析和疲勞強度強化試驗、車身結構拓撲優化分析方面的研究進展，並安排了分析實例。在汽車車身試驗分析部分，總結了常用的汽車車身結構分析內容，包括試驗方法和技術，以及分析實例。本書還介紹了纖維增強複合材料(FRP)板的離散材料拓撲優化方法DMTO，包括碳纖維增強複合材料(CFRP)板發動機艙蓋的結構與工藝一體化優化設計、試製及試驗。
《汽車車身結構分析與優化》可作為汽車相關專業本科生和研究生學習車身結構強度、剛度、模態和動力響應、疲勞仿真和試驗分析相關課程的教材，也可供相關技術人員參考。

前言

第1章緒論
11分析汽車車身結構的意義
12有限元法基本概念
13汽車車身結構試驗分析總論
14汽車車身結構疲勞耐久性分析
15汽車車身結構優化方法概述
思考題

第2章汽車車身梁結構模擬計算
21梁結構有限元法基本原理
211基本觀點和規定
212剛度方程的建立方法
213各類梁結構單元剛度方程
214各類梁結構坐標變換方程
22客車車身結構強度與剛度綜合分析
221客車車身結構有限元分析
222客車車身結構承載度分析及改進
23微型電動車車架結構分析
231微型電動車車架結構
232微型電動車車架優化設計
參考文獻
思考題

第3章汽車車身板結構模擬計算
31平面應力問題有限元法
311 基本假設和基本物理量
312平面應力問題
313平衡微分方程
314幾何方程與剛體位移
315物理方程
316邊界條件和聖維南原理
317虛位移原理
318平面應力問題的有限元法
319連續體的網格劃分
3110三角形單元分析
3111非節點載荷的移置
3112總剛度方程
3113邊界條件的處理
3114計算結果整理
3115平面高次單元
32等參元基本概念
33薄板彎曲問題及其有限元法
331薄板彎曲理論
332三角形薄板單元
333任意四邊形薄板單元
34電動汽車車身結構靜態特性綜合評價及其優化
341分析模型建立
342分析模型驗證
343車身結構靜態載荷綜合評價
344車身結構靜態特性綜合評價
345電動改裝轎車車身結構優化分析
參考文獻
思考題

第4章汽車車身結構動力分析
41結構動力分析的有限元法基礎
411動力基本方程的建立
412質量矩陣
413阻尼矩陣
414特徵值和特徵向量
415動力響應問題
42汽車車身結構模態分析
421轎車車身梁結構模態分析
422電動汽車車身結構模態分析
423微型電動汽車車身板梁組合結構模態分析
43車身結構低階模態修改靈敏度分析
431轎車車身模態修改靈敏度計算分析
432輕型貨車橫向振動分析與控制
44旅行車（SRV）行李架結構動力響應仿真分析
441車頂行李架CAE模型
442動力響應分析
參考文獻
思考題

第5章汽車車身結構強度和剛度試驗
51汽車車身結構試驗技術
511電阻應變片的基本原理與類型
512電阻應變儀的基本原理與類型
513電阻應變儀的使用方法
52汽車車身結構強度與剛度試驗方法
521車身結構靜強度和剛度試驗
522車身結構動強度試驗
523車身結構強度路障試驗
53乘用車車身結構靜態剛度台架試驗
531試驗對象
532試驗準備
533試驗方法
534試驗數據采集
535試驗結果分析
參考文獻
思考題

第6章汽車車身結構模態試驗
61概述
62模態試驗分析技術
621激振器的基本原理與類型
622測量用傳感器與電荷放大器的基本原理與類型
63汽車車身結構模態試驗方法
631測量結構固有振動特性的基本原理
632車身結構固有振動特性的測定
64數據處理
641採樣、量化和相干性分析
642均值、概率密度函數、相關函數數值處理
643譜密度函數
65運動型多用途汽車(SUV)車身結構試驗模態分析
651試驗測量和分析系統
652試驗步驟
653數據處理及試驗模態分析
654試驗模態分析結果評價
參考文獻
思考題

第7章汽車車身結構疲勞耐久性分析
71疲勞強度理論的一般知識
711疲勞破壞及疲勞曲線
712隨機載荷的統計處理
72疲勞強度強化試驗
721道路強化行駛試驗
722室內快速疲勞模擬試驗
723載荷譜迭代計算
73車身結構疲勞分析實例
731某商用車車身疲勞仿真分析
732程序載荷譜的編制與疲勞仿真分析
733某SUV後橋總成疲勞仿真分析
734某貨車駕駛室總成疲勞耐久試驗
735某SUV後橋疲勞耐久試驗
參考文獻
思考題

第8章汽車車身結構拓撲優化分析方法
81ESO方法基本原理
82雙向漸進結構優化法（BESO）基本流程
821“軟殺”和“硬殺”策略
822棋盤格現象及靈敏度過濾
823迭代過程的穩定策略及收斂準則
824單元增添與刪除機制
825算法流程
83靈敏度分析及單目標優化
831柔度優化
832模態頻率靈敏度
833位移靈敏度
834全域應力靈敏度
835對稱性約束下的單元靈敏度
84基於BESO方法的多約束和多工況優化
841多工況優化
842含多個約束的優化方法
85汽車後排座椅靠背骨架拓撲優化
851靠背骨架結構及分析工況
852靠背結構的多工況及多約束拓撲優化
853座椅靠背骨架的提取與重設計
86客車車身結構優化設計
861客車車身骨架尺寸優化分析
862客車頂蓋拓撲優化
參考文獻
思考題

第9章纖維增強複合材料（FRP）車身結構件的設計分析方法
91概述
92FRP複合材料力學基礎和有限元理論
921經典層合板理論
922基於一階剪切變形的層合板理論
93離散材料拓撲優化
931離散材料拓撲優化方法
932優化流程
933製造約束處理
94CFRP發動機艙蓋結構與工藝一體化優化
941結構與工藝一體化優化方法
942過濾方法及靈敏度分析
943CFRP發動機艙蓋結構與工藝一體化優化過程
95CFRP發動機艙蓋樣件試製及物理試驗
951CFRP發動機艙蓋樣件試製
952CFRP發動機艙蓋物理試驗
參考文獻
思考題