汽车结构力学与有限元计算(基础篇)

高卫民

Language: Chinese

Published: Jan 1, 2002

Description:

这本书是国内早期系统性地将经典结构力学理论现代有限元计算方法相结合,并专门应用于汽车领域的经典教科书。本书由同济大学的专家学者编著,具有深厚的学术背景和权威性。

作为2002年出版的著作,它为当时国内方兴未艾的汽车CAE(计算机辅助工程)领域培养了大量人才,起到了奠基性的作用。本书的定位是“基础篇”,旨在为读者构建一个扎实的理论框架,理解如何将复杂的汽车结构简化为力学模型,并利用有限元法进行求解。

本书的主要内容和特点包括:

  1. 理论与计算的融合: 本书最大的特点是并非孤立地讲解有限元理论,而是将其作为核心工具,来求解汽车结构力学问题。它首先会介绍汽车结构(尤其是车身)中常见的力学模型,如梁、板、壳结构。

  2. 聚焦汽车结构: 书中所有的理论和实例都紧密围绕汽车展开,核心应用对象是车身结构(特别是白车身 Body-in-White, BIW)

  3. 基础分析能力培养: 作为“基础篇”,本书重点讲解了汽车结构最核心的几种静态和基本动态分析类型:

    • 刚度分析: 如何计算车身的弯曲刚度和扭转刚度,这是衡量车身性能的关键指标。

    • 强度分析: 如何分析车身在特定载荷下的应力分布,以确保其结构强度。

    • 模态分析: 计算车身的固有频率和振型,这是进行后续NVH(噪声、振动)分析的基础。

  4. 奠定建模基础: 书中会介绍如何将实际的汽车钣金件简化为有限元分析中的板壳单元,以及如何处理焊点、螺栓等连接,为进行实际的CAE分析打下基础。

总之,虽然书中的软件和计算实例可能反映的是2000年代初的技术水平,但其关于汽车结构力学的基本概念、有限元建模的基本思想和核心分析原理,至今仍然具有重要的学习和参考价值。