汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用

第1章 汽車輕量化背景及關(guān)鍵技術(shù)介紹
1.1 汽車輕量化的必要性
1.2 汽車輕量化主要技術(shù)手段
1.2.1 輕量化材料
1.2.2 輕量化工藝
1.2.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)
1.3 汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.1 汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化一般設(shè)計(jì)流程與軟件平臺(tái)
1.3.2 汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化工程應(yīng)用現(xiàn)狀
參考文獻(xiàn)
第2章 結(jié)構(gòu)優(yōu)化基礎(chǔ)知識(shí)
2.1 引言
2.2 結(jié)構(gòu)分析的有限元方法
2.2.1 彈性力學(xué)基礎(chǔ)
2.2.2 有限元法的基本原理
2.2.3 有限元法的MATLAB實(shí)現(xiàn)
2.3 數(shù)值優(yōu)化基本方法
2.3.1 數(shù)值優(yōu)化數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
2.3.2 優(yōu)化基本模型及最優(yōu)性條件
2.3.3 梯度優(yōu)化方法
2.3.4 智能優(yōu)化方法
2.4 基于模擬的結(jié)構(gòu)優(yōu)化工程實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第3章 結(jié)構(gòu)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)
3.1 引言
3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化一般流程和方法
3.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題一般流程
3.2.2 靈敏度分析方法
3.2.3 序列顯式凸近似方法
3.2.4 汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題建模
3.3 結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)
3.3.1 連續(xù)體拓?fù)鋬?yōu)化方法簡(jiǎn)介
3.3.2 簡(jiǎn)單實(shí)例
3.4 結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.4.1 基本思想
3.4.2 簡(jiǎn)單實(shí)例
3.5 結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
3.5.1 多目標(biāo)優(yōu)化一般流程
3.5.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.5.3 代理模型
3.5.4 基于代理模型的電池包多目標(biāo)優(yōu)化實(shí)例
3.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 汽車典型工況建模與分析
4.1 汽車典型工況及載荷
4.1.1 汽車車身在典型工況下的載荷
4.1.2 汽車動(dòng)力總成懸置在典型工況下的載荷
4.1.3 電動(dòng)汽車動(dòng)力電池包在典型工況下的載荷
4.1.4 汽車結(jié)構(gòu)在碰撞工況下的載荷
4.2 汽車結(jié)構(gòu)有限元分析建模流程與評(píng)價(jià)
4.2.1 建模流程
4.2.2 定義問題
4.2.3 建立幾何模型
4.2.4 選擇單元類型
4.2.5 劃分網(wǎng)格
4.2.6 檢查模型
4.2.7 定義邊界條件
4.2.8 評(píng)價(jià)和修正模型
4.2.9 設(shè)置載荷步
4.3 汽車結(jié)構(gòu)靜力學(xué)建模與分析
4.3.1 靜力學(xué)分析基礎(chǔ)理論
4.3.2 工程實(shí)例——白車身靜態(tài)剛度及強(qiáng)度分析
4.4 汽車結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性建模與分析
4.4.1 結(jié)構(gòu)振動(dòng)理論基礎(chǔ)
4.4.2 工程實(shí)例——?jiǎng)恿﹄姵匕B(tài)分析
4.5 汽車結(jié)構(gòu)碰撞安全建模與分析
4.5.1 汽車碰撞仿真分析的有限元理論與方法
4.5.2 工程實(shí)例——某電動(dòng)汽車整車正面100%碰撞分析
4.6 汽車結(jié)構(gòu)疲勞耐久建模與分析
4.6.1 汽車結(jié)構(gòu)疲勞耐久性分析基礎(chǔ)理論
4.6.2 工程實(shí)例——某電動(dòng)客車車架疲勞耐久性分析
參考文獻(xiàn)
第5章 汽車結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法
5.1 引言
5.2 拓?fù)鋬?yōu)化主要方法數(shù)學(xué)描述
5.2.1 連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法
5.2.2 連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化材料插值模型
5.2.3 連續(xù)體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的優(yōu)化求解數(shù)值算法
5.3 面向剛度的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法
5.3.1 柔度最小化標(biāo)準(zhǔn)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)
5.3.2 多工況下剛度性能拓?fù)鋬?yōu)化
5.3.3 殼-填充結(jié)構(gòu)柔度的拓?fù)鋬?yōu)化
5.4 面向NVH的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法
5.4.1 模態(tài)優(yōu)化
5.4.2 頻率響應(yīng)優(yōu)化
5.5 面向碰撞拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法
5.5.1 標(biāo)準(zhǔn)的等效靜態(tài)載荷拓?fù)鋬?yōu)化方法
5.5.2 基于等效靜載的拓?fù)鋬?yōu)化方法
5.5.3 基于等效靜態(tài)載荷的拓?fù)鋬?yōu)化流程
5.5.4 基于能量準(zhǔn)則縮減的等效靜態(tài)載荷的構(gòu)造
5.5.5 基于能量準(zhǔn)則重構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化問題及模型更新
5.5.6 工程實(shí)例：中心側(cè)碰和偏置側(cè)碰拓?fù)鋬?yōu)化
5.6 面向疲勞耐久的拓?fù)鋬?yōu)化
5.6.1 疲勞耐久性的研究意義
5.6.2 結(jié)構(gòu)疲勞壽命
5.6.3 橫向各向同性高周疲勞模型
5.6.4 改善疲勞耐久性的拓?fù)鋬?yōu)化
5.7 工程應(yīng)用實(shí)例
5.7.1 車身前部結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化
5.7.2 底盤零部件拓?fù)鋬?yōu)化
參考文獻(xiàn)
第6章 汽車結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化方法
6.1 汽車結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化簡(jiǎn)介
6.2 面向剛度性能的尺寸優(yōu)化
6.2.1 剛度分析的意義
6.2.2 剛度的評(píng)價(jià)
6.2.3 剛度的靈敏度分析
6.2.4 工程實(shí)例
6.3 面向NVH性能的尺寸優(yōu)化
6.3.1 汽車NVH問題概述
6.3.2 NVH問題優(yōu)化思路
6.3.3 模態(tài)靈敏度分析
6.3.4 工程實(shí)例
6.4 面向碰撞性能的尺寸優(yōu)化
6.4.1 碰撞性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
6.4.2 碰撞性能設(shè)計(jì)方法
6.4.3 代理模型
6.4.4 工程實(shí)例
6.5 面向疲勞耐久的尺寸優(yōu)化
6.5.1 疲勞壽命
6.5.2 疲勞壽命的預(yù)測(cè)
6.5.3 疲勞耐久性優(yōu)化的思路
6.5.4 工程實(shí)例
6.6 工程應(yīng)用
6.6.1 多材料車身結(jié)構(gòu)
6.6.2 構(gòu)建和驗(yàn)證有限元模型
6.6.3 構(gòu)建和求解優(yōu)化模型
6.6.4 結(jié)論
6.7 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 汽車結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
7.1 結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
7.2 結(jié)構(gòu)不確定參數(shù)及度量
7.2.1 區(qū)間模