书籍详情
车身参数化与轻量化设计
作者：中国汽车工程学会，汽车轻量化技术创新战略联盟，王登峰 著
出版社：机械工业出版社
出版时间：2019-10-01
ISBN：9787111636083
定价：¥99.00
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内容简介
本书以汽车车身结构参数化和轻量化优化设计为主线，从便于企业产品开发一线的工程师阅读和应用的视角出发，既重视车身结构设计理论与方法的渐进性和系统性，又强调所选案例的针对性和实用性；既聚焦车身参数化和轻量化优化设计具体的方法和步骤，又关注不同车企车身结构系列化和平台化设计开发的特殊需求，努力从不同层面剖视车身参数化和轻量化优化设计的共性技术关键，深入浅出地论述了车身研发中结构参数化设计和轻量化优化设计的基本理论方法和共性核心技术，为读者提供更加丰富、全面和翔实技术资料。
作者简介
在汽车轻量化设计方法与关键技术领域进行了开创性研究，获省、部和行业科学技术特等奖1项、一等奖2项、二等奖5项；获国家发明专利40余项；承担国家重点研发计划课题、国家科技支撑计划课题、国家“863”计划子课题、国家自然科学基金项目及省、部级重大、重点科研项目26项，企业资助的产学研合作项目30余项；在国内外著名刊物和国际学术会议上发表学术论文230余篇，其中150余篇论文被SCI、EI收录；在汽车轻量化领域取得了丰硕的研究成果，积累了大量的研究经验和数据资料，具有很好的研究工作基础。
目录
第一章 概述 11
1.1 车身的分类与组成 11
1.1.1 车身的分类 11
1.1.2 车身的组成 15
1.2车身设计开发原则 21
1.2.1 法规和标准 24
1.2.2 车身选材 24
1.2.3 车身制造工艺 28
1.2.4 车身性能要求 30
1.3 性能驱动的车身设计流程 36
第二章 车身轻量化设计方法 40
2.1 车身轻量化的背景 40
2.2国内车身轻量化发展趋势 41
2.3 车身轻量化基本概念 45
2.3.1轻量化计算方法 45
2.3.2轻量化构造 46
2.3.3轻量化设计原则 48
2.3.4轻量化设计优化 50
2.4 车身载荷与传递路径 52
2.4.1 车身工作载荷 52
2.4.2 车身冲击载荷 60
2.4.3 车身传递路径 61
2.5 车身结构轻量化优化设计 62
2.5.1 整车及车身轻量化评价指标 62
2.5.2 车身结构拓扑优化设计 66
2.5.3 车身结构尺寸优化设计 72
2.5.4性能驱动的车身结构轻量化设计 79
2.5.5 车身轻量化结构/性能/材料一体化优化设计 94
第三章 车身轻量化虚拟工程 106
3.1有限单元法基本介绍 107
3.1.1有限单元法概念 107
3.1.2 有限元法的发展 107
3.1.3有限元法分析的基本步骤 109
3.2 通用有限元程序 112
3.2.1 HyperMesh软件简介 112
3.2.2 Nastran软件 113
3.2.3 Ls-Dyna软件 113
3.3 车身刚度有限元分析方法 114
3.3.1车身刚度有限元建模 114
3.3.2白车身刚度有限元分析 118
3.3.3 车身刚度主要影响因素与优化方法 124
3.4 车身模态分析方法 128
3.4.1模态分析理论 128
3.4.2车身自由模态分析方法 130
3.5 车身结构抗撞性有限元分析方法 132
3.5.1汽车碰撞形式及设计要求 132
3.5.2乘员伤害原因及机理 133
3.5.3车身结构抗撞性发展状况 136
3.5.4结构抗撞性的理论基础 138
3.5.5车身结构抗撞性有限元建模 140
3.5.6车身结构抗撞性主要影响因素与优化方法 143
第四章 基于SFE的车身全参数化建模方法 153
4.1 SFE-CONCEPT软件介绍 153
4.1.1 SFE-CONCEPT软件背景 153
4.1.2 SFE-CONCEPT软件特点 154
4.2 车身参数化建模术语与命名规则 157
4.2.1车身参数化建模术语 157
4.2.2车身参数化区域划分及命名 157
4.2.3车身参数化建模AGRP命名规范参考 163
4.2.4车身参数化有限元模型信息命名规范 164
4.3 SFE车身参数化建模 167
4.3.1建模参数选取 167
4.3.2 SFE车身参数化建模流程 167
4.3.3白车身外部网格建模参考模型 168
4.3.4白车身各模块参数化建模 169
4.3.5前舱模块之间的装配 171
4.3.6前地板模块之间的装配 172
4.3.7后地板总成模块之间的装配 173
4.3.8侧围模块之间的装配 173
4.3.9顶棚模块之间的装配 174
4.3.10挡风玻璃参数化模型的创建方法 175
4.3.11局部细节特征参数化建模方法 178
4.3.12白车身装配 178
4.3.13刚度工况加载及计算 182
4.3.14碰撞工况加载及计算 183
4.4 参数化车身拓扑方案阶段优化 184
4.5后台批处理实现 185
第五章 车身多学科多目标优化设计方法 188
5.1 多学科优化方法 188
5.1.1 概述 188
5.1.2 单目标优化 189
5.1.3 多目标优化 190
5.1.4 优化算法 190
5.2 基于近似模型的优化设计方法 195
5.2.1 概述 195
5.2.2 试验设计 196
5.2.3 近似模型方法 202
5.2.4 基于参数化模型的车身结构优化案例 206
第六章 车身参数化与轻量化优化设计案例分析 210
6.1 车身参数化设计 210
6.1.1车身全参数化建模 210
6.1.2 参数化模型库在整车早期开发中的应用 218
6.1.3 参数化模型的平台化车型衍生开发 225
6.2 车身参数化与多目标轻量化设计案例 229
6.2.1车身隐式参数化建模方法 229
6.2.2基于刚度和模态的参数化车身轻量化优化设计 235
6.2.3基于侧碰抗撞性的参数化车身轻量化优化设计 236
6.2.4基于结构抗撞性的参数化车身轻量化优化设计
1.1 车身的分类与组成 11
1.1.1 车身的分类 11
1.1.2 车身的组成 15
1.2车身设计开发原则 21
1.2.1 法规和标准 24
1.2.2 车身选材 24
1.2.3 车身制造工艺 28
1.2.4 车身性能要求 30
1.3 性能驱动的车身设计流程 36
第二章 车身轻量化设计方法 40
2.1 车身轻量化的背景 40
2.2国内车身轻量化发展趋势 41
2.3 车身轻量化基本概念 45
2.3.1轻量化计算方法 45
2.3.2轻量化构造 46
2.3.3轻量化设计原则 48
2.3.4轻量化设计优化 50
2.4 车身载荷与传递路径 52
2.4.1 车身工作载荷 52
2.4.2 车身冲击载荷 60
2.4.3 车身传递路径 61
2.5 车身结构轻量化优化设计 62
2.5.1 整车及车身轻量化评价指标 62
2.5.2 车身结构拓扑优化设计 66
2.5.3 车身结构尺寸优化设计 72
2.5.4性能驱动的车身结构轻量化设计 79
2.5.5 车身轻量化结构/性能/材料一体化优化设计 94
第三章 车身轻量化虚拟工程 106
3.1有限单元法基本介绍 107
3.1.1有限单元法概念 107
3.1.2 有限元法的发展 107
3.1.3有限元法分析的基本步骤 109
3.2 通用有限元程序 112
3.2.1 HyperMesh软件简介 112
3.2.2 Nastran软件 113
3.2.3 Ls-Dyna软件 113
3.3 车身刚度有限元分析方法 114
3.3.1车身刚度有限元建模 114
3.3.2白车身刚度有限元分析 118
3.3.3 车身刚度主要影响因素与优化方法 124
3.4 车身模态分析方法 128
3.4.1模态分析理论 128
3.4.2车身自由模态分析方法 130
3.5 车身结构抗撞性有限元分析方法 132
3.5.1汽车碰撞形式及设计要求 132
3.5.2乘员伤害原因及机理 133
3.5.3车身结构抗撞性发展状况 136
3.5.4结构抗撞性的理论基础 138
3.5.5车身结构抗撞性有限元建模 140
3.5.6车身结构抗撞性主要影响因素与优化方法 143
第四章 基于SFE的车身全参数化建模方法 153
4.1 SFE-CONCEPT软件介绍 153
4.1.1 SFE-CONCEPT软件背景 153
4.1.2 SFE-CONCEPT软件特点 154
4.2 车身参数化建模术语与命名规则 157
4.2.1车身参数化建模术语 157
4.2.2车身参数化区域划分及命名 157
4.2.3车身参数化建模AGRP命名规范参考 163
4.2.4车身参数化有限元模型信息命名规范 164
4.3 SFE车身参数化建模 167
4.3.1建模参数选取 167
4.3.2 SFE车身参数化建模流程 167
4.3.3白车身外部网格建模参考模型 168
4.3.4白车身各模块参数化建模 169
4.3.5前舱模块之间的装配 171
4.3.6前地板模块之间的装配 172
4.3.7后地板总成模块之间的装配 173
4.3.8侧围模块之间的装配 173
4.3.9顶棚模块之间的装配 174
4.3.10挡风玻璃参数化模型的创建方法 175
4.3.11局部细节特征参数化建模方法 178
4.3.12白车身装配 178
4.3.13刚度工况加载及计算 182
4.3.14碰撞工况加载及计算 183
4.4 参数化车身拓扑方案阶段优化 184
4.5后台批处理实现 185
第五章 车身多学科多目标优化设计方法 188
5.1 多学科优化方法 188
5.1.1 概述 188
5.1.2 单目标优化 189
5.1.3 多目标优化 190
5.1.4 优化算法 190
5.2 基于近似模型的优化设计方法 195
5.2.1 概述 195
5.2.2 试验设计 196
5.2.3 近似模型方法 202
5.2.4 基于参数化模型的车身结构优化案例 206
第六章 车身参数化与轻量化优化设计案例分析 210
6.1 车身参数化设计 210
6.1.1车身全参数化建模 210
6.1.2 参数化模型库在整车早期开发中的应用 218
6.1.3 参数化模型的平台化车型衍生开发 225
6.2 车身参数化与多目标轻量化设计案例 229
6.2.1车身隐式参数化建模方法 229
6.2.2基于刚度和模态的参数化车身轻量化优化设计 235
6.2.3基于侧碰抗撞性的参数化车身轻量化优化设计 236
6.2.4基于结构抗撞性的参数化车身轻量化优化设计
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