汽车设计的耐久性分析PDF电子书下载

第1章 引言 1

思考题 4

参考文献 4

第2章 材料与材料工艺基础 5

2.1 应力－应变曲线 6

2.2 金属的理论屈服强度 10

2.3 材料的缺陷与位错 12

2.4 材料的硬化机制 15

2.4.1 加工硬化 16

2.4.2 固溶强化和合金化 16

2.4.3 析出硬化 17

2.4.4 晶界 17

2.4.5 相变硬化 17

2.5 聚合物 18

2.6 高分子复合材料 21

思考题 21

参考文献 22

第3章 应力和应变 24

3.1 应力张量 26

3.2 平衡方程 32

3.3 应变张量 34

3.4 协调方程 37

3.5 固体力学的基础方程和边界条件 38

3.6 外力的功和材料的应变能 39

思考题 41

参考文献 42

第4章 固体力学基础 43

4.1 线弹性理论 44

4.1.1 弹性常数 44

4.1.2 弹性力学方程 47

4.2 弹性力学的有限元方法 52

4.2.1 泛函与变分法 52

4.2.2 虚功原理 54

4.2.3 里兹方法 55

4.2.4 有限元法 57

4.3 塑性力学 61

4.4 黏弹性力学 68

4.4.1 黏弹性模型 69

4.4.2 三维本构关系 71

思考题 71

参考文献 74

第5章 断裂与疲劳 75

5.1 韧性断裂 75

5.2 脆性断裂 77

5.3 应力集中 78

5.4 断裂力学和断裂韧度 79

5.5 材料的疲劳 83

5.6 疲劳载荷与S-N曲线 85

5.7 平均应力效应和Haigh图 88

5.8 缺口效应和表面粗糙度的影响 90

5.9 低周疲劳与ε-N曲线 93

5.10 循环应力－应变曲线 95

5.11 Neuber方法及局部弹塑性应变的估算 99

5.12 多轴疲劳 100

5.13 雨流计数法与Miner累积损伤定律 102

5.14 疲劳裂纹扩展 105

5.15 统计方法在疲劳分析中的应用 107

思考题 108

参考文献 110

第6章 蠕变、磨损和腐蚀 112

6.1 蠕变 112

6.2 磨损 118

6.3 腐蚀 122

6.3.1 电化学腐蚀 124

6.3.2 点蚀 126

6.3.3 缝隙腐蚀 127

6.3.4 腐蚀速率 127

6.3.5 腐蚀疲劳 127

思考题 128

参考文献 129

第7章 载荷与耐久性试验 130

7.1 整车耐久性试验 131

7.1.1 公共道路试验 131

7.1.2 试验场试验 132

7.1.3 实验室道路模拟试验（台架试验） 133

7.1.4 计算机辅助耐久性分析方法 134

7.2 零部件、系统级耐久性试验和关键寿命试验 135

7.3 加速试验方法 136

思考题 137

参考文献 137

第8章 接头疲劳 138

8.1 钢点焊接头的疲劳 139

8.2 铝合金点焊接头的疲劳（Yandong，2013） 142

8.3 铝合金粘接接头（Chen，2015） 147

8.4 点焊接头的CAE模型 151

8.4.1 点焊接头的局部模型及应力分析 152

8.4.2 焊核传递的载荷 153

8.4.3 基于等效应力的疲劳数据关联 154

思考题 157

课程设计 157

参考文献 158

第9章 热机械疲劳 160

9.1 等温疲劳 160

9.2 高温应力、应变行为 162

9.3 热机械疲劳 163

9.4 铸造铝合金发动机汽缸盖的热机械疲劳分析 167

9.4.1 三维疲劳寿命模型 167

9.4.2 材料本构关系 168

9.4.3 热疲劳试验与数值模拟 170

思考题 174

课程设计 174

参考文献 174

第10章 残留应力 176

10.1 热应力 176

10.2 残留应力 178

10.3 铸造铝合金发动机缸体的应力 182

10.4 残留应力与缸盖的高周疲劳 185

10.4.1 水淬过程的热分析 186

10.4.2 空气淬火的热分析 187

10.4.3 淬火分析中的材料本构关系 188

10.4.4 汽缸盖的残留应力 190

10.4.5 以残留应力作为平均应力的高周疲劳预测 191

思考题 194

课程设计 194

参考文献 194

第11章 系统的耐久性设计工具 196

11.1 失效模式与影响分析（FMEA） 197

11.1.1 基本术语 197

11.1.2 FMEA过程 198

11.1.3 处置措施 201

11.1.4 PFMEA过程 202

11.2 鱼骨分析 202

11.2.1 过程 203

11.2.2 历史跟踪方法 204

思考题 205

参考文献 206