车身结构概念设计理论与方法

　　《车身结构概念设计理论与方法》系统地讲述汽车车身结构概念设计的流程、方法和原理及实现车身轻量化设计的优化设计相关算法。《车身结构概念设计理论与方法》给出白车身结构的整体设计需求、各部件的功能需求分解方法；讲述白车身的基本组成单元（包括梁、板、接头）的载荷受力分析和一般的设计方法；同时结合作者在该领域多年的研究成果，给出在概念设计阶段实现车身结构性能设计的车身刚度、模态的理论和分析模型，以及实现整车车身轻量化的优化策略和例子。

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目录
第1章 车身结构概念设计概述 1
1.1 串行的车身结构设计流程 2
1.2 并行的车身结构设计流程 3
1.3 车身结构概念设计系统流程 3
参考文献 7
第2章 车身结构概念设计理论基础 8
2.1 车身结构概念设计性能指标 8
2.1.1 车身刚度 8
2.1.2 模态 11
2.1.3 强度 12
2.1.4 吸能性 12
2.2 车身概念结构设计模型 14
2.2.1 车身概念结构力学模型 14
2.2.2 车身概念结构全参数模型 16
2.2.3 车身概念设计有限元模型 22
2.2.4 基于详细模型的车身概念模型简化 26
2.3 车身结构性能数值计算 28
2.3.1 车身概念模型的载荷工况 28
2.3.2 车身概念模型的有限元仿真实例 31
2.3.3 概念模型与详细模型对比验证 34
参考文献 36
第3章 车身截面概念设计 37
3.1 车身截面介绍 37
3.2 薄壁梁截面性能计算 38
3.3 梁截面对车身刚度的影响 39
3.3.1 主惯性轴方向对车身刚度的影响 40
3.3.2 惯性矩大小对车身刚度的影响 42
3.4 车身薄壁梁材料选择与分析 43
3.5 车身梁截面多目标优化设计 49
3.5.1 车身梁截面多目标优化设计模块功能结构及界面 50
3.5.2 梁截面材料库的建立 51
3.5.3 车身梁截面参数化 52
3.5.4 优化算法与优化参数的选取 55
3.5.5 算例分析 56
参考文献 59
第4章 车身接头概念设计 60
4.1 车身接头介绍 60
4.1.1 车身接头概述 60
4.1.2 车身接头概念模型的建立 61
4.1.3 VCD-ICAE系统接头概念模型的模拟 64
4.2 接头刚度计算方法 70
4.2.1 接头单元参数的选择与确定 70
4.2.2 接头分支各类刚度的描述 73
4.2.3 采用BP神经网络算法求解接头单元的刚度 74
4.3 接头概念设计力学性能计算 77
4.3.1 不同接头对车身详细模型刚度的影响 77
4.3.2 不同接头对车身概念模型的影响 78
4.3.3 接头对车身模态的影响 82
参考文献 82
第5章 车身结构焊点分析设计 84
5.1 不同焊点模拟形式的对比分析 84
5.1.1 不同形式焊点单元 84
5.1.2 焊点工程实例模型建立 85
5.1.3 计算结果统计 87
5.1.4 详细模型检验 94
5.1.5 小结 95
5.2 焊点间距的研究 96
5.2.1 梁结构模型的建立 96
5.2.2 计算结果统计 98
5.2.3 小结 105
参考文献 106
第6章 车身概念结构优化设计 107
6.1 车身概念结构多目标优化方法 107
6.1.1 优化方法概述 107
6.1.2 VCD-ICAE系统多目标优化模块开发 111
6.1.3 VCD-ICAE系统多目标优化实例 115
6.2 车身底板结构多层次优化方法 126
6.2.1 多层次优化模型定义 128
6.2.2 车身底板结构拓扑域定义 130
6.2.3 车身底板结构多层次优化算例 132
6.3 车身装配结构优化方法 143
6.3.1 相关优化算法 143
6.3.2 车身装配结构优化模型 148
6.3.3 车身装配拓扑结构 150
6.3.4 车身装配结构优化实例 151
参考文献 156
第7章 车身概念模型重用 157
7.1 车身外造型概念模型 157
7.1.1 车身外造型 157
7.1.2 三维曲面建模 171
7.2 外造型约束变体 176
7.3 外造型与结构模型同步 181
7.3.1 VCD-ICAE系统集成 182
7.3.2 骨架驱动结构模型编辑 185
7.3.3 造型与结构协同编辑 192
参考文献 208