汽车结构力学与有限元计算 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:同济大学出版社

作者:高卫民等

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-6-1

价格:18.00元

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isbn号码:9787560823119

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• 计算力学5
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• 结构分析
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汽车结构设计与先进制造技术 本书旨在为汽车工程、机械工程及相关专业的研究人员、工程师和学生提供一个全面、深入的视角，聚焦于现代汽车结构的设计理念、关键力学分析方法以及面向未来的先进制造工艺。 本书摒弃了传统教材中对基础理论的冗余阐述，直接切入汽车工程领域的核心挑战与前沿技术。全书内容围绕“轻量化、安全性、智能化”三大支柱展开，系统性地梳理了从概念设计到批量生产全过程中的技术脉络。 --- 第一部分：现代汽车结构设计理论与性能评估 本部分着重探讨当代汽车结构在满足法规、提升性能和优化用户体验方面的设计原则与计算基础。 第一章：整车结构体系的演化与功能解耦 本章首先回顾了汽车主体结构从非承载式到全承载式（Body-in-White, BIW）的演变历程，并重点分析了当前主流平台架构，如多能源平台（Multi-Energy Platform）对结构布局的深远影响。我们将深入探讨结构部件的功能集成与解耦设计策略，特别是如何在高刚度、低质量目标下平衡NVH（噪声、振动与声振粗糙度）需求。内容将细致区分车身（Body）、底盘（Chassis）和传动系统支架的结构设计目标，强调多目标优化在早期设计阶段的应用。 第二章：高级被动安全结构设计与碰撞性能优化 本章聚焦于行人保护和乘员约束系统的结构基础。我们将详细解析吸能区（Crumple Zone）的设计准则，包括溃缩路径的控制、材料的应变率敏感性对吸能效率的影响。重点讨论了车身侧碰和后碰的结构布置，如门槛梁、B柱和车厢的几何约束设计。此外，本章还将引入基于试验数据的先进结构设计方法，对比了不同连接技术（如激光焊接、铆接、结构胶粘接）对碰撞后残余结构完整性的影响分析。 第三章：多工况载荷下的结构刚度与耐久性评估 结构刚度是决定车辆操控稳定性和疲劳寿命的关键参数。本章深入探讨了车身扭转刚度（Torsional Rigidity）和弯曲刚度的计算模型及其对车辆动态性能（如转向响应、平顺性）的关联。在耐久性方面，本书将介绍高频载荷（如发动机振动、路面冲击）在结构中的传递与累积效应。我们将应用损伤容限设计理念（Damage Tolerance Design），指导工程师如何通过结构冗余和关键节点强化来延长汽车使用寿命。 --- 第二部分：先进计算方法与仿真技术在结构分析中的应用 本部分聚焦于如何利用现代计算工具对复杂汽车结构进行精确预测和高效验证，特别强调非常规计算方法的应用。 第四章：非线性动力学分析在冲击模拟中的前沿实践 本章不着重于基础的有限元理论推导，而是直接面向实际应用。我们将深入分析汽车碰撞仿真中常用的非线性材料模型（如弹塑性、各向异性强化模型）的选择与参数辨识。重点讨论了大规模显式动力学分析中的计算效率优化技术，如接触算法的选择、单元重划分（Remeshing）策略对模拟精度的影响。特别关注了新型轻质材料（如高强钢、铝合金、复合材料）在冲击载荷下的失效准则建立与校准。 第五章：模态分析与车身振动控制的耦合解耦技术 车辆的模态特性直接决定了NVH性能的基准。本章将详细阐述车身前几阶固有频率的确定方法，并着重介绍如何通过结构修改（如增加加强筋、改变连接刚度）来规避或移动有害模态频率。内容将涉及结构阻尼的建模技术，以及如何利用粘弹性材料或附加阻尼器来有效抑制结构振动。此外，还将探讨如何将声学分析（Acoustic Analysis）与结构模态分析进行耦合，以预测车内噪声源。 第六章：优化驱动的拓扑结构与形状设计 本章介绍如何将优化算法与结构仿真相结合，实现设计迭代的自动化。我们将讨论基于响应曲面法（RSM）和代理模型（Surrogate Model）的快速设计空间探索技术。重点讲解了在满足强度和刚度约束下，如何利用拓扑优化（Topology Optimization）技术生成轻量化、仿生结构的初始设计方案。同时，也会介绍面向特定制造工艺（如铸造、增材制造）的优化设计约束条件的设置。 --- 第三部分：面向未来的汽车结构先进材料与制造工艺 本部分探讨了驱动汽车行业变革的关键技术——新材料的应用和颠覆性的制造方法。 第七章：高性能轻量化材料的结构应用 本书将对新一代高强度钢（AHSS/UHSS）、先进高强度铝合金（AA）以及镁合金在车身结构中的应用进行深入剖析。重点讨论这些材料在不同制造工艺下的力学性能变化（如热处理、冷成形）。针对复合材料（CFRP/GFRP），本章将详细介绍纤维铺层设计对局部刚度和冲击韧性的影响，并探讨在混合材料结构中如何处理不同材料间的界面连接问题，以防止电化学腐蚀和分层失效。 第八章：增材制造（3D打印）在汽车结构原型与小批量生产中的集成 本章聚焦于增材制造技术在车身结构件和关键连接件设计上的突破。我们将分析选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）等工艺对金属零件微观组织和残余应力的影响。重点讨论如何利用增材制造实现复杂内部几何结构（如晶格结构）的设计，从而在保证机械性能的同时实现极致的轻量化。同时，本章也会涵盖增材制造零件的后处理、无损检测（NDT）技术及其在结构件验证中的应用。 第九章：智能连接技术与装配自动化 现代汽车结构高度依赖于多样化的连接技术。本章将深入对比搅拌摩擦焊（FSW）、激光钎焊以及结构胶粘接在连接强度、密封性和疲劳性能上的差异。特别关注在混合材料车身中，如何通过精确控制焊接或胶接工艺参数，确保连接区域的力学性能与基材一致。最后，本章将探讨这些先进连接技术如何与自动化装配流水线（如机器人焊接和胶涂布系统）进行无缝集成，以提升生产效率和质量稳定性。 --- 本书的特点在于其高度的工程应用导向性，内容紧密结合行业标准和最新的研发趋势，旨在培养读者运用前沿理论和工具解决实际汽车结构工程问题的能力。

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我是一位汽车设计领域的爱好者，一直对汽车的内部结构和力学原理充满好奇。在众多技术书籍中，《汽车结构力学与有限元计算》这本书无疑是最让我眼前一亮的一本。它以一种非常友好的姿态，向我这样非专业读者展示了汽车结构力学的魅力。书中没有使用太多晦涩的专业术语，而是用通俗易懂的语言，解释了汽车在承受各种外力时，车身和各个部件是如何相互作用的。我特别喜欢书中关于车身刚度、碰撞安全以及 NVH（噪声、振动与平顺性）等方面的章节，这些内容直接关系到我们日常驾驶的舒适性和安全性。通过阅读这本书，我不仅对汽车的结构有了更深的了解，也对有限元计算这个强大的工程分析工具有了初步的认识。它让我觉得，原来那些复杂的力学计算，也可以如此有趣且有实际意义。

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我是一名在校的机械设计专业学生，平时接触到不少结构力学和有限元分析的内容，但总感觉有些碎片化，缺乏系统性和深度。这次有幸读到《汽车结构力学与有限元计算》，真是让我茅塞顿开。这本书的结构安排得非常合理，从最基础的材料力学原理讲起，循序渐进地过渡到复杂的有限元理论，最后聚焦于汽车结构的实际应用。它没有回避那些关键的理论推导，但又不会让读者迷失在数学的海洋里。它巧妙地结合了理论与实践，通过大量的汽车零部件的案例分析，让我深刻理解了力学原理在实际工程中的应用。我特别赞赏书中对有限元模型的建立、网格划分、边界条件施加和结果后处理等关键步骤的详细阐述，这些都是实操中非常重要的环节。读完这本书，我对有限元分析在汽车行业的应用有了更清晰的认识，也更加自信地去应对未来的学习和工作挑战。

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这本书简直是我的救星！作为一个刚入门的汽车工程小白，我对那些复杂的力学计算和有限元分析一直感到头疼。市面上的书要么过于理论化，要么讲得太浅，让我抓不住重点。偶然间翻到这本《汽车结构力学与有限元计算》，我简直不敢相信我的眼睛！它没有堆砌晦涩难懂的公式，而是用一种非常直观的方式，把抽象的概念一点点地揭示出来。举个例子，书里讲到车身受力分析时，会用实际的汽车碰撞场景来举例，然后逐步讲解如何运用有限元方法来模拟和计算。我尤其喜欢书中那些图文并茂的讲解，那些清晰的示意图和模型，就像在给我的脑海里构建了一个个立体的知识框架。而且，它还特别强调了计算结果的工程意义，让我明白这些数字背后代表着什么，以及如何根据这些结果来优化设计。读这本书，我感觉自己不再是被动接受知识，而是能够主动思考和理解。它让我对汽车结构力学产生了浓厚的兴趣，甚至开始期待未来能亲手参与到汽车的设计和分析中去。

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这本书简直就是为我这种想快速掌握汽车结构力学精髓的在职工程师量身定做的！我之前的工作中，偶尔会需要涉及到一些结构分析，但总是依赖别人的报告，对背后的原理知之甚少。这次拿到《汽车结构力学与有限元计算》，我抱着试试看的心态开始阅读，结果完全超出预期。它用一种非常务实和接地气的方式，将那些原本听起来高不可攀的理论，转化成了可以直接解决实际问题的工具。书中关于不同材料在不同载荷下的应力应变行为的分析，以及如何通过有限元软件进行仿真，都讲得非常透彻。最让我受益的是，它不仅仅讲解了“怎么做”，更深入地分析了“为什么这么做”，以及在实际工程中可能遇到的各种“坑”。我甚至能在书中找到一些自己之前在工作中遇到的问题的解答，感觉就像多了一位经验丰富的导师在旁边指导。

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当我拿到《汽车结构力学与有限元计算》这本书时，我并没有抱有太高的期待，毕竟“汽车结构力学”和“有限元计算”这两个名词听起来就有些枯燥和专业。然而，翻开书页的那一刻，我彻底改变了看法。这本书以一种极其生动和引人入胜的方式，向我展示了汽车是如何在各种复杂力学环境中保持坚固和安全的。作者的叙述方式非常巧妙，他没有直接抛出大量的公式，而是通过对汽车在实际行驶、碰撞、颠簸等各种场景下的受力情况的细致描绘，一步步引导读者理解背后的力学原理。书中大量的图解和示意图，让那些抽象的力学概念变得触手可及。我尤其欣赏书中对有限元方法在汽车零部件设计中的应用实例的讲解，例如车架的刚度分析，悬挂系统的动态响应等，这些都让我对汽车的安全性有了更深刻的认识。

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