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包郵 基于MxSim的車輛結(jié)構(gòu)有限元分析
作者：蔡勇,王澤興,李光耀 編
開(kāi)本：
16開(kāi)
頁(yè)數(shù)：
228
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基于MxSim的車輛結(jié)構(gòu)有限元分析 版權(quán)信息
- ISBN：9787121484780
- 條形碼：9787121484780 ; 978-7-121-48478-0
- 裝幀：平塑勒
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類：>
基于MxSim的車輛結(jié)構(gòu)有限元分析 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書(shū)專注于國(guó)產(chǎn)CAE軟件MxSim在汽車結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用，系統(tǒng)介紹CAE分析的基礎(chǔ)理論、操作流程及實(shí)例，可以幫助讀者全面掌握 MxSim 在車輛結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用。書(shū)中詳細(xì)闡述了MxSim從前處理到后處理的全流程，并結(jié)合靜力分析、模態(tài)分析、瞬態(tài)分析、諧響應(yīng)分析、碰撞安全性分析等實(shí)例，深入講解了仿真精度與效率控制。同時(shí)，本書(shū)展望了CAE的前沿技術(shù)，如云服務(wù)和大數(shù)據(jù)分析。本書(shū)既可以作為汽車設(shè)計(jì)工程師的實(shí)戰(zhàn)指南，也可以作為相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材。
基于MxSim的車輛結(jié)構(gòu)有限元分析 目錄
第 1 章 緒論 …………………………………………………………………………………… 001
1.1 數(shù)值分析方法 ……………………………………………………………………………… 001
1.2 有限元法概述 ……………………………………………………………………………… 003
1.2.1 有限元法的誕生及發(fā)展 ………………………………………………………………… 003
1.2.2 有限元法的基本思想 …………………………………………………………………… 004
1.2.3 有限元法的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) …………………………………………………………… 004
1.3 CAE 商業(yè)軟件的發(fā)展 ……………………………………………………………………… 005
1.4 汽車 CAE 技術(shù)發(fā)展概述 …………………………………………………………………… 007
第 2 章 CAE 分析基礎(chǔ)…………………………………………………………………… …… 009
2.1 有限元分析基礎(chǔ) …………………………………………………………………………… 010
2.1.1 彈性力學(xué)的基本方程和變分原理 ……………………………………………………… 010
2.1.2 彈性力學(xué)平面問(wèn)題的有限元格式 ……………………………………………………… 018
2.1.3 單元?jiǎng)偠染仃?…………………………………………………………………………… 024
2.1.4 隱式求解與顯式求解 …………………………………………………………………… 026
2.2 CAE 分析 …………………………………………………………………………………… 026
2.2.1 CAE 分析的要點(diǎn)和特點(diǎn) ………………………………………………………………… 026
2.2.2 CAE 分析的計(jì)算精度 …………………………………………………………………… 027
2.2.3 CAE 分析的計(jì)算效率 …………………………………………………………………… 029
2.3 MxSim 分析軟件簡(jiǎn)介 ……………………………………………………………………… 030
2.3.1 MxSim.Mechanical 隱式求解器簡(jiǎn)介 …………………………………………………… 030
2.3.2 MxSim.Dyna 顯式求解器簡(jiǎn)介 ………………………………………………………… 031
2.3.3 MxSim 用戶界面簡(jiǎn)介 …………………………………………………………………… 031
第 3 章 基于 MxSim 的車輛結(jié)構(gòu) CAE 分析 ……………………………………………… 038
3.1 概述 ………………………………………………………………………………………… 039
3.2 幾何建模與簡(jiǎn)化 …………………………………………………………………………… 039
3.2.1 降維處理 ………………………………………………………………………………… 039
3.2.2 細(xì)節(jié)簡(jiǎn)化與幾何形狀的近似 …………………………………………………………… 040
3.2.3 結(jié)構(gòu)對(duì)稱性的利用 ……………………………………………………………………… 040
3.2.4 MxSim 建模 ……………………………………………………………………………… 041
3.3 網(wǎng)格剖分 …………………………………………………………………………………… 044
3.3.1 常見(jiàn)的網(wǎng)格種類 ………………………………………………………………………… 045
3.3.2 網(wǎng)格剖分原則 …………………………………………………………………………… 046
3.3.3 選擇網(wǎng)格類型 …………………………………………………………………………… 048
3.3.4 特殊結(jié)構(gòu)處理 …………………………………………………………………………… 049
3.3.5 MxSim 中的網(wǎng)格剖分 …………………………………………………………………… 050
3.4 材料 ………………………………………………………………………………………… 052
3.4.1 常用的材料模型 ………………………………………………………………………… 052
3.4.2 其他材料模型 …………………………………………………………………………… 054
3.5 分析工況定義 ……………………………………………………………………………… 064
3.5.1 線性工況和非線性工況 ………………………………………………………………… 065
3.5.2 靜力學(xué)問(wèn)題和動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 ……………………………………………………………… 065
3.5.3 顯式分析和隱式分析 …………………………………………………………………… 065
3.5.4 MxSim 中的分析工況 …………………………………………………………………… 066
3.6 連接 ………………………………………………………………………………………… 074
3.7 接觸 ………………………………………………………………………………………… 074
3.8 邊界條件與載荷 …………………………………………………………………………… 075
3.8.1 位移約束條件 …………………………………………………………………………… 075
3.8.2 載荷類型 ………………………………………………………………………………… 077
3.9 拓?fù)鋬?yōu)化 …………………………………………………………………………………… 081
3.10 疲勞分析 …………………………………………………………………………………… 083
3.11 計(jì)算求解 …………………………………………………………………………………… 084
3.11.1 輸出設(shè)置 ……………………………………………………………………………… 084
3.11.2 計(jì)算任務(wù) ……………………………………………………………………………… 084
3.12 后處理 ……………………………………………………………………………………… 085
3.12.1 云圖窗口 ……………………………………………………………………………… 086
3.12.2 動(dòng)態(tài)效果查看 ………………………………………………………………………… 089
3.12.3 時(shí)程曲線查看 ………………………………………………………………………… 089
第 4 章 車輛結(jié)構(gòu)靜力分析 ………………………………………………………………… … 092
4.1 靜力分析概述 ……………………………………………………………………………… 093
4.2 實(shí)例分析—工字梁結(jié)構(gòu)靜力分析 ……………………………………………………… 094
4.2.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 094
4.2.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 094
4.3 實(shí)例分析—某汽車前橋轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)靜力分析 ……………………………………… 105
4.3.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 105
4.3.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 105
4.4 實(shí)例分析—某汽車白車身的彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度分析 …………………………………… 114
4.4.1 實(shí)例描述 ……………………………………………………………………………… … 114
4.4.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 115
第 5 章 車輛結(jié)構(gòu)模態(tài)分析 ……………………………………………………………… … … 120
5.1 模態(tài)分析概述 ……………………………………………………………………………… 121
5.2 實(shí)例分析—托架焊接組件的模態(tài)分析 ………………………………………………… 123
5.2.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 123
5.2.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 123
5.3 實(shí)例分析—某汽車白車身的自由模態(tài)分析 …………………………………………… 132
5.3.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 132
5.3.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 132
5.4 實(shí)例分析—某新能源汽車電池包箱體約束模態(tài)分析 ………………………………… 138
5.4.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 138
5.4.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 139
第 6 章 車輛結(jié)構(gòu)瞬態(tài)分析 …………………………………………………………………… 145
6.1 瞬態(tài)分析概述 ……………………………………………………………………………… 146
6.2 實(shí)例分析—某新能源汽車電池包瞬態(tài)振動(dòng)分析 ……………………………………… 146
6.2.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 146
6.2.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 146
6.3 實(shí)例分析—某汽車主軸的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 …………………………………………… 155
6.3.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 155
6.3.2 分析步驟 ……………………………………………………
1.1 數(shù)值分析方法 ……………………………………………………………………………… 001
1.2 有限元法概述 ……………………………………………………………………………… 003
1.2.1 有限元法的誕生及發(fā)展 ………………………………………………………………… 003
1.2.2 有限元法的基本思想 …………………………………………………………………… 004
1.2.3 有限元法的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) …………………………………………………………… 004
1.3 CAE 商業(yè)軟件的發(fā)展 ……………………………………………………………………… 005
1.4 汽車 CAE 技術(shù)發(fā)展概述 …………………………………………………………………… 007
第 2 章 CAE 分析基礎(chǔ)…………………………………………………………………… …… 009
2.1 有限元分析基礎(chǔ) …………………………………………………………………………… 010
2.1.1 彈性力學(xué)的基本方程和變分原理 ……………………………………………………… 010
2.1.2 彈性力學(xué)平面問(wèn)題的有限元格式 ……………………………………………………… 018
2.1.3 單元?jiǎng)偠染仃?…………………………………………………………………………… 024
2.1.4 隱式求解與顯式求解 …………………………………………………………………… 026
2.2 CAE 分析 …………………………………………………………………………………… 026
2.2.1 CAE 分析的要點(diǎn)和特點(diǎn) ………………………………………………………………… 026
2.2.2 CAE 分析的計(jì)算精度 …………………………………………………………………… 027
2.2.3 CAE 分析的計(jì)算效率 …………………………………………………………………… 029
2.3 MxSim 分析軟件簡(jiǎn)介 ……………………………………………………………………… 030
2.3.1 MxSim.Mechanical 隱式求解器簡(jiǎn)介 …………………………………………………… 030
2.3.2 MxSim.Dyna 顯式求解器簡(jiǎn)介 ………………………………………………………… 031
2.3.3 MxSim 用戶界面簡(jiǎn)介 …………………………………………………………………… 031
第 3 章 基于 MxSim 的車輛結(jié)構(gòu) CAE 分析 ……………………………………………… 038
3.1 概述 ………………………………………………………………………………………… 039
3.2 幾何建模與簡(jiǎn)化 …………………………………………………………………………… 039
3.2.1 降維處理 ………………………………………………………………………………… 039
3.2.2 細(xì)節(jié)簡(jiǎn)化與幾何形狀的近似 …………………………………………………………… 040
3.2.3 結(jié)構(gòu)對(duì)稱性的利用 ……………………………………………………………………… 040
3.2.4 MxSim 建模 ……………………………………………………………………………… 041
3.3 網(wǎng)格剖分 …………………………………………………………………………………… 044
3.3.1 常見(jiàn)的網(wǎng)格種類 ………………………………………………………………………… 045
3.3.2 網(wǎng)格剖分原則 …………………………………………………………………………… 046
3.3.3 選擇網(wǎng)格類型 …………………………………………………………………………… 048
3.3.4 特殊結(jié)構(gòu)處理 …………………………………………………………………………… 049
3.3.5 MxSim 中的網(wǎng)格剖分 …………………………………………………………………… 050
3.4 材料 ………………………………………………………………………………………… 052
3.4.1 常用的材料模型 ………………………………………………………………………… 052
3.4.2 其他材料模型 …………………………………………………………………………… 054
3.5 分析工況定義 ……………………………………………………………………………… 064
3.5.1 線性工況和非線性工況 ………………………………………………………………… 065
3.5.2 靜力學(xué)問(wèn)題和動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 ……………………………………………………………… 065
3.5.3 顯式分析和隱式分析 …………………………………………………………………… 065
3.5.4 MxSim 中的分析工況 …………………………………………………………………… 066
3.6 連接 ………………………………………………………………………………………… 074
3.7 接觸 ………………………………………………………………………………………… 074
3.8 邊界條件與載荷 …………………………………………………………………………… 075
3.8.1 位移約束條件 …………………………………………………………………………… 075
3.8.2 載荷類型 ………………………………………………………………………………… 077
3.9 拓?fù)鋬?yōu)化 …………………………………………………………………………………… 081
3.10 疲勞分析 …………………………………………………………………………………… 083
3.11 計(jì)算求解 …………………………………………………………………………………… 084
3.11.1 輸出設(shè)置 ……………………………………………………………………………… 084
3.11.2 計(jì)算任務(wù) ……………………………………………………………………………… 084
3.12 后處理 ……………………………………………………………………………………… 085
3.12.1 云圖窗口 ……………………………………………………………………………… 086
3.12.2 動(dòng)態(tài)效果查看 ………………………………………………………………………… 089
3.12.3 時(shí)程曲線查看 ………………………………………………………………………… 089
第 4 章 車輛結(jié)構(gòu)靜力分析 ………………………………………………………………… … 092
4.1 靜力分析概述 ……………………………………………………………………………… 093
4.2 實(shí)例分析—工字梁結(jié)構(gòu)靜力分析 ……………………………………………………… 094
4.2.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 094
4.2.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 094
4.3 實(shí)例分析—某汽車前橋轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)靜力分析 ……………………………………… 105
4.3.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 105
4.3.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 105
4.4 實(shí)例分析—某汽車白車身的彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度分析 …………………………………… 114
4.4.1 實(shí)例描述 ……………………………………………………………………………… … 114
4.4.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 115
第 5 章 車輛結(jié)構(gòu)模態(tài)分析 ……………………………………………………………… … … 120
5.1 模態(tài)分析概述 ……………………………………………………………………………… 121
5.2 實(shí)例分析—托架焊接組件的模態(tài)分析 ………………………………………………… 123
5.2.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 123
5.2.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 123
5.3 實(shí)例分析—某汽車白車身的自由模態(tài)分析 …………………………………………… 132
5.3.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 132
5.3.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 132
5.4 實(shí)例分析—某新能源汽車電池包箱體約束模態(tài)分析 ………………………………… 138
5.4.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 138
5.4.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 139
第 6 章 車輛結(jié)構(gòu)瞬態(tài)分析 …………………………………………………………………… 145
6.1 瞬態(tài)分析概述 ……………………………………………………………………………… 146
6.2 實(shí)例分析—某新能源汽車電池包瞬態(tài)振動(dòng)分析 ……………………………………… 146
6.2.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 146
6.2.2 分析步驟 ………………………………………………………………………………… 146
6.3 實(shí)例分析—某汽車主軸的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 …………………………………………… 155
6.3.1 實(shí)例描述 ………………………………………………………………………………… 155
6.3.2 分析步驟 ……………………………………………………
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基于MxSim的車輛結(jié)構(gòu)有限元分析 作者簡(jiǎn)介
1.蔡勇，湖南大學(xué)副教授，湖南邁曦軟件有限責(zé)任公司副總經(jīng)理。湖南省荷尖人才，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。專注于自主工業(yè)CAE軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、多 CPU/GPU 異構(gòu)并行計(jì)算方法以及CAE 云計(jì)算平臺(tái)等方面的研究，近幾年，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文10余篇，獲發(fā)明專利5項(xiàng)，軟件著作權(quán)10余項(xiàng)。2.王澤興，博士，正高級(jí)工程師，國(guó)家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心數(shù)字化業(yè)務(wù)單元負(fù)責(zé)人，畢業(yè)于北京理工大學(xué)，曾任北京新能源汽車股份有限公司動(dòng)力總成集成科科長(zhǎng)。主要從事混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)、新能源汽車前瞻技術(shù)及數(shù)字化技術(shù)研究。負(fù)責(zé)或參與國(guó)家級(jí)和省部級(jí)重點(diǎn)科技項(xiàng)目9項(xiàng)，牽頭或參與起草汽車和數(shù)字化類標(biāo)準(zhǔn)15項(xiàng)，發(fā)表SCI/EI等高水平論文10余篇，申報(bào)發(fā)明專利30余項(xiàng)。3.李光耀，湖南大學(xué)教授，湖南省首屆芙蓉學(xué)者計(jì)劃特聘教授。先后承擔(dān)國(guó)家“九五”和“十五”攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家“973”項(xiàng)目、國(guó)家“863”項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等10余項(xiàng)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目。近幾年，在國(guó)內(nèi)外重要刊物上發(fā)表論文100多篇，相繼獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，湖南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，中國(guó)高校自然科學(xué)二等獎(jiǎng)，國(guó)際著名雜志“工程計(jì)算”2001年度最佳論文獎(jiǎng)，并獲第七屆“中國(guó)青年五四獎(jiǎng)?wù)隆保ㄓ闷囍袊?guó)科技成就一等獎(jiǎng)，入選為新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程國(guó)家級(jí)人選。
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