汽车先进技术论坛丛书：车辆结构有限元分析 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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产品特色

内容简介

　　《汽车先进技术论坛丛书：车辆结构有限元分析》简单介绍了有限元技术在车辆结构分析中的地位作用与应用现状，有限元分析的理论基础；详细介绍了进行车辆结构静力学分析、模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析、疲劳分析的基本方法和操作步骤，对于每一种分析方法，都给出了具体的案例。书中案例源于工程实际与经典教材，很多具有原创性；案例丰富，突出实用性。为方便读者学习，本书配有光盘。
　　本书不仅可以作为车辆工程相关专业的教材，对从事车辆装备和其他机械结构分析的工程人员也极具参考价值。

内页插图

目录

前言
第1章 车辆结构有限元分析概述
1.1 有限元技术在车辆工程中的地位与作用
1.2 有限元技术在车辆工程中的应用
1.3 本书的主要内容
第2章 有限元分析基础
2.1 有限元分析理论基础
2.1.1 有限元分析的基本步骤
2.1.2 有限元分析实例
2.2 ANSYS基本操作
2.2.1 用户界面
2.2.2 ANSYS的数据库
2.2.3 ANSYS的文件格式
2.2.4 ANSYS的帮助系统
2.2.5 简单实例
2.3 ANSYS Workbench基本操作
2.3.1 ANSYS Workbench操作界面
2.3.2 ANSYS Workbench Mechanical
2.3.3 简单实例
2.4 有限元分析中的单位制
2.4.1 ANSYS Workbench操作平台下的单位设置
2.4.2 ANSYS Apdl操作平台下的单位设置
第3章 车辆结构常用材料在ANSYS中的定义
3.1 车辆结构常用材料
3.1.1 各种轴类
3.1.2 齿轮用钢
3.1.3 弹簧
3.2 在ANSYS Workbench中定义车辆结构材料特性
3.2.1 ANSYS Workbench工程数据操作界面
3.2.2 为当前项目添加材料
3.2.3 定义一种新材料
3.2.4 应用案例
第4章 车辆结构有限元建模技术
4.1 几何建模
4.1.1 基本操作界面
4.1.2 草图建模
4.1.3 工作平面
4.1.4 拉伸操作
4.1.5 扫略操作
4.1.6 旋转操作
4.1.7 组合体操作
4.1.8 抽取中面
4.1.9 表面印记（Imprint Faces）
4.1.10 点焊建模
4.1.11 概念建模之梁
4.1.12 概念建模之面车辆结构有限元分析
4.2 接触
4.2.1 接触的基本知识
4.2.2 接触单元的特点
4.2.3 接触的偏移设置
4.2.4 接触对的自动生成
4.2.5 接触对的重新命名
4.2.6 接触对的手动定义
4.3 网格划分
4.3.1 自动划分网格
4.3.2 采用四面体划分网格
4.3.3 以六面体为主划分网格
4.3.4 采用扫略方法（Sweep）划分六面体网格
4.3.5 多域划分网格
4.4 载荷与约束
4.4.1 载荷
4.4.2 约束
第5章 车辆结构有限元静力学分析
5.1 结构有限元静力学分析基础
5.1.1 在ANSYS Workbench平台上进行静力学分析
5.1.2 在ANSYS Apdl操作平台上进行静力学分析
5.2 汽车驱动桥桥壳的有限元分析
5.2.1 启动ANSYS Workbench建立后桥分析项目
5.2.2 导入几何模型
5.2.3 添加材料信息
5.2.4 进行网格划分
5.2.5 施加载荷及约束
5.2.6 设定求解结果
5.2.7 结果分析
5.3 支架的有限元分析
5.3.1 启动ANSYS Workbench建立支架分析项目
5.3.2 导入几何模型
5.3.3 添加材料信息
5.3.4 用螺栓连接车架和支架
5.3.5 进行网格划分
5.3.6 施加载荷及约束
5.3.7 设定求解结果
5.3.8 结果分析
5.4 悬架结构模拟实例
5.4.1 打开ANSYS Workbench项目文件
5.4.2 导入几何模型
5.4.3 用弹簧连接车架和平衡梁
5.4.4 施加载荷及约束
5.4.5 设定求解结果
5.4.6 结果分析
第6章 车辆结构有限元模态分析
6.1 有限元模态分析基础
6.1.1 基本概念
6.1.2 在ANSYS Workbench平台上进行模态分析
6.1.3 在ANSYS Apdl操作平台上进行模态分析
6.2 某越野汽车二自由度振动模态分析
6.2.1 问题描述
6.2.2 准备工作
6.2.3 建立模型
6.2.4 定义分析类型
6.2.5 施加约束
6.2.6 求解
6.2.7 后处理
6.2.8 Apdl指令
6.3 某重型高机动越野汽车的模态分析
6.3.1 问题描述
6.3.2 准备工作
6.3.3 建立模型
6.3.4 定义分析类型
6.3.5 施加约束
6.3.6 求解
6.3.7 后处理
6.3.8 Apdl指令
第7章 车辆结构有限元谐响应分析
7.1 有限元谐响应分析基础
7.1.1 基本概念
7.1.2 在ANSYS Workbench平台上进行谐响应分析
7.1.3 在ANSYS Apdl操作平台上进行谐响应分析
7.2 某越野汽车二自由度振动谐响应分析
7.2.1 问题描述
7.2.2 准备工作
7.2.3 建立模型
7.2.4 定义分析类型
7.2.5 施加约束
7.2.6 进行求解
7.2.7 后处理
第8章 车辆结构有限元瞬态动力学分析
8.1 有限元瞬态动力学分析基础
8.1.1 基本概念
8.1.2 在ANSYS Workbench平台上进行瞬态动力学分析
8.1.3 在ANSYS Apdl平台上进行瞬态动力学分析
8.2 某越野汽车二自由度振动瞬态动力学分析
8.2.1 问题描述
8.2.2 准备工作
8.2.3 建立模型
8.2.4 定义分析类型
8.2.5 施加约束
8.2.6 求解
8.2.7 后处理
8.2.8 Apdl指令
第9章 车辆结构有限元疲劳分析
9.1 结构疲劳分析基础
9.1.1 基本概念
9.1.2 疲劳破坏的特点
9.1.3 疲劳分析的基本流程
9.2 应力疲劳分析
9.2.1 应力疲劳分析方法
9.2.2 车辆结构典型材料试件应力疲劳分析实例
9.2.3 发动机连杆的应力疲劳分析
9.2.4 随机载荷下的应力疲劳分析实例
9.3 应变疲劳分析
9.3.1 应变疲劳基础
9.3.2 车辆结构典型材料试件应变疲劳分析实例
参考文献

精彩书摘

　　第1章 车辆结构有限元分析概述
　　近年来中国车辆工业发展迅速。2009年汽车整车产量达1379万辆，销售1364万辆，成为世界第一汽车生产和消费国。2011年我国汽车销售超过1850万辆。但是，国产车辆技术水平与市场要求差距还很大。在国内外汽车市场激烈竞争的局面下，车辆技术质量已成为各厂家的第一生命线。
　　有限元技术对提高车辆质量和车辆企业开发能力具有重要作用。目前许多商业有限元分析软件功能全面，涉及结构、疲劳、热、流体、电磁场、碰撞、钣金成形等专业领域，这些软件易学易用，已经成为车辆开发必不可少的工具。
　　在很多车辆知名企业中，有限元分析已是车辆设计链中必需的工作，没有有限元分析的设计不能进入下一个技术流程。新车开发中的疲劳寿命、振动、噪声、刚度、强度等问题，可通过有限元技术在设计阶段解决，提高设计质量，缩短开发周期，节省开发费用，同时避免产品投放市场初期可能出现的质量问题。目前，国际上大多数车辆企业将新产品开发工作分为四个阶段：
　　第一阶段——市场策划阶段。通过市场调研，设定市场定位，建立新产品目标。
　　第二阶段——概念设计和可行性研究。有限元技术可以帮助总设计师粗略确定车身、发动机等主要总成的拓扑和结构参数。分析虽然不是最后精确的结果，但可以使总设计师做到“心中有数”，以便能够向设计工程师布置明确的设计任务，分配强度、刚度、质量等设计指标，从而保证设计指标既是高水平的又是可行的。
　　第三阶段——产品设计和原型车确认。在这一阶段需要大量应用有限元技术，以便得到优化设计的结果。有限元技术支持大部分汽车零部件的分析与设计，帮助工程师应用有限元技术进行强度、刚度校核和优化设计，保证产品设计水平。
　　第四阶段——确认设计，解决设计存在的问题。针对样车试验中暴露的问题，可以应用有限元技术进行专项分析，诊断问题原因，验证对策可行性，将问题解决在投放市场之前。这个阶段已经有完全的有限元分析技术参数，可以进行各种更详细、更精确的分析，建立评价标准和结果档案。
　　美军充分认识到了有限元技术在提高车辆可靠性中的重要作用。美国国防部与和政府工业电子信息协会密切合作，开发了一个新的标准GEIA—STD．0009（系统设计、开发、制造可靠性程序标准）。美国国防部承担这一项目的原因是许多系统在开发阶段的初始试验和评价中达不到可靠性要求，国防科学开发试验与评价中心认为解决这一问题急需一个新的可靠性程序。CEIA．STD．0009的核心是可靠性工程和可靠性增长，如图1．1所示。虚拟分析作为可靠性试验评价过程中的一个基础环节，已经写入标准。
　　图1—2是文献〔3〕在对CEIA—STD．0009介绍过程中给出的某战术车辆通过阿伯丁试验场典型道路的仿真分析实例。
　　……

前言/序言

　　作者结合近年参与车辆装备研究科研课题，以及在“车辆结构有限元”课程讲授过程中取得的成果，编写了本书。书中简单介绍了有限元技术在车辆结构分析中的地位作用与应用现状，有限元分析的理论基础；详细介绍了进行车辆结构静力学分析、模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析、疲劳分析的基本方法和操作步骤，对于每一种分析方法，都给出了具体的案例。本书讲解由浅入深，并配有光盘，适合读者自学。相对其他有限元类图书，本书具有如下特色：
　　1．书中案例源于工程实际与经典教材，很多具有原创性。本书编写过程中，注意从论文、科研项目、经典车辆设计有关教材中选取案例，其中大部分案例都是作者首创编写、调试，具有一定的原创性，令人耳目一新。
　　2．案例丰富，突出实用性。在本书编写过程中，侧重案例讲解与实际操作，理论部分只进行深入浅出的介绍。本书有近50个案例，每个案例都有详细的操作步骤，便于读者边看书。边实际操作。
　　3．选择的操作平台具有发展潜力和广泛的应用群体。进行有限元分析的商业软件有很多，但是在高校和企业比较普及的是ANSYS，其中ANSYSWorkbench操作平台目前最为流行，应用范围较广。本书在撰写过程中选择以ANSYSWorkbench为操作平台，同时兼顾ANS’YS的传统操作平台人NSYSAPDL。
　　4．基于ANSYSWorkbench的结构疲劳分析，目前还没有中文书籍全面系统介绍这部分内容，本书首次介绍了基于ANSYSWorkbench的疲劳分析理论和操作方法，对指导读者进行车辆结构或其他机械结构进行疲劳分析都具有很强的实用价值。
　　本书由王国军、李栓成、王立操、闫世良和高岩编著。本书不仅可以作为车辆工程相关专业的教材，而且对从事车辆装备和其他机械结构分析的工程人员也极具参考价值。
　　由于水平有限，本书难免有疏漏之处，恳请广大读者批评指正。
　　编者
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我质疑作者的专业水平和出书态度。

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