车辆结构强度基本理论与CAE分析技术PDF电子书下载

1字母标记法及张量的基本知识 1

1.1字母标记法及求和约定 1

字母标记法 1

求和约定 2

δij符号 2

置换符号定义 3

1.2张量的基本知识 3

坐标变换 3

标量、矢量和张量 5

张量的坐标不变性 6

习题1 6

2应力状态和应变状态 7

2.1一点的应力状态 7

内力和应力 7

斜面上的应力 8

转轴时应力分量的变换 10

2.2主应力与主剪应力、应力张量的不变量 11

主应力 11

主剪应力 13

2.3应力张量的分解 14

2.4八面体应力应力强度 16

2.5应力空间 18

2.6应变状态 20

2.7应变率及应变增量 24

习题2 25

3有限元分析的力学基础 27

3.1变形体的描述、变量定义、分量表达 27

变形体 27

基本变量 27

基本方程 28

3.2弹性体的基本假设 28

3.3平面问题的基本力学方程 29

三大类方程之一：力的平衡方程 29

三大类方程之二：变形的几何方程 32

三大类方程之三：材料的物理方程 33

边界条件 34

3.4空间问题的基本力学方程 35

空间问题的基本力学变量 35

空间问题的三大类力学方程和边界条件 36

3.5弹性问题中的能量表示 37

外力功 37

应变能 37

系统的势能 39

3.6虚功方程 39

习题3 42

4弹性力学平面问题的有限元法 43

4.1两种平面问题 43

平面应力问题 43

平面应变问题 44

4.2有限元法的概念和平面问题的离散化 45

有限元法的概念 45

平面问题的离散化 46

4.3有限元分析的步骤 48

离散化 49

单元分析 49

整体分析 54

后处理计算 55

4.4单元位移模式和解答的收敛性 55

单元位移模式 56

形函数的性质 58

解答的收敛性 59

4.5单元内的应变和应力 61

单元应变与单元节点位移的关系 61

单元应力与单元节点位移的关系 62

4.6单元刚度矩阵 62

单元节点力分量 62

单元平衡方程 63

单元刚度矩阵的性质 64

4.7载荷向节点的移置 65

4.8总刚度矩阵的形成 67

对总刚度矩阵的初步认识 67

结构的总刚度方程一般论述 71

总刚度矩阵的组集方法 74

总刚度矩阵的特点 75

4.9边界约束条件的处理 76

零位移约束 76

非零位移约束 77

4.10算例 77

4.11计算成果的整理 83

4.12平面矩形单元 85

习题4 89

5线性代数方程组的解法 92

5.1高斯消元法 92

5.2三角分解法（乔列斯基分解） 93

5.3波前法 94

习题5 100

6等参数单元 101

6.1平面4节点四边形等参数单元 101

单元位移模式和坐标变换 102

单元的应变、应力及雅可比矩阵 104

单元刚度矩阵 106

载荷移置 108

等参变换的必要条件 109

关于应力计算结果的改进 110

6.2平面8节点曲边四边形等参数单元 110

6.3空间20节点等参数单元 112

6.4高斯积分法简介 115

习题6 117

7动力学问题的有限单元法 119

7.1动力学问题基础 119

动力平衡方程 119

固有频率和振型 120

动力学问题的有限元步骤 122

7.2特征向量和特征值的性质 125

完备性的概念 125

振型的正交性定理 126

振型的正则化条件 126

瑞利商 127

特征值的分隔特性 128

Sturm序列及其性质 130

7.3特征值问题的求解方法 133

变换法 133

向量迭代法 138

行列式搜索法 146

子空间迭代法 148

7.4动力响应问题的计算 152

直接积分法 152

振型叠加法 156

里兹向量直接叠加法求响应问题 159

习题7 160

8疲劳寿命分析基本理论 161

8.1弹-塑性应力-应变与寿命 161

概述 161

真应力和真应变 162

疲劳寿命关系 164

循环应力-应变迟滞关系 166

材料对应变过程的响应 168

平均应力的影响 169

局部应变时间过程分析 170

Smith-Watson-Topper关系式 177

8.2雨流循环计数简介 178

信号的时间过程与循环封闭 178

雨流计数法 179

习题8 181

9车辆结构CAE分析基本技术 183

9.1有限元模型的建立 183

概述 183

白车身网格划分的细节处理 184

网格划分质量控制 186

有限元分析的验证 190

9.2有限元分析计算 191

模态分析 191

静刚度分析 192

静强度分析 193

瞬态响应分析 195

疲劳寿命分析 198

习题9 199

参考文献 200