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目 录 1

第一篇 汽车发动机动力学 1

1 曲柄连杆机构的运动与受力分析 1

1.1 曲柄连杆机构运动学 1

1.1.1正置曲柄连杆机构运动学 1

1.1.2偏置曲柄连杆机构运动学 12

1.1.3关节曲柄连杆机构运动规律的特点 14

1.2作用于曲柄连杆机构中的力和力矩 16

1.2.1气体作用力 16

1.2.2运动质量惯性力 16

1.2.3曲柄连杆机构总体受力分析 20

1.2.4各构件之间的相互作用力 26

1.2.5曲轴的转动力矩 38

1.3 曲轴的回转不均匀性与飞轮 42

1.3.1回转不均匀性 42

1.3.2飞轮的作用与设计 43

复习题 44

2发动机的平衡性分析与平衡措施 48

2.1概述 48

2.1.1发动机对其支架（基座）的作用力 48

2.1.2平衡的意义和平衡性分析方法 49

2.2单列式发动机的平衡性分析 50

2.2.1旋转惯性力系的平衡性分析 50

2.2.2往复惯性力系的平衡性分析 52

2.2.3若干单列式发动机平衡性之比较 56

2.2.4发动机的“内平衡”特性 63

2.3单列式发动机的平衡方法 65

2.3.1旋转惯性力系的平衡方法 65

2.3.2往复惯性力系的平衡方法 68

2.3.3影响发动机实际平衡性的诸因素 70

2.4 V型发动机的平衡 72

2.4.1并列连杆的V型双缸机的平衡 72

2.4.2并列连杆的V型多缸机的平衡 78

2.4.3曲拐错颈的V型发动机的平衡 90

复习题 92

3.1 有关扭转振动的一些基本概念 96

3.1.1单自由度扭摆的自由振动 96

3发动机轴系的扭转振动 96

3.1.2单自由度扭摆的强迫振动 98

3.1.3多自由度扭振系统的无阻尼自由振动 103

3.1.4计算多自由度盘轴系统固有频率与主振型的Holzer算法 110

3.1.5多自由度扭振系统有阻尼强迫振动的求解方法 117

3.1.6多自由度扭振系统对复合谐力矩激振的响应 125

4.2有限元法计算机械应力与应变 133

3.2 发动机轴系的扭振分析及减振措施 134

3.2.1发动机轴系之简化为盘轴系统 134

3.2.2发动机轴系的激振力矩 141

3.3.3发动机轴系对激振的响应 154

3.2.4减振措施与减振器 161

复习题 176

第一篇参考资料 180

4零件热状况和应力应变状况的计算 182

4.1计算方法和计算工况的选择 182

4.1.1计算方法概述 182

第二篇 发动机零件的强度计算和安全评估 182

4.1.2计算工况的选择 183

4.2.1有限元法分析步骤 183

4.2.2平面问题的单元分析 184

4.2.3平面问题的整体分析 190

4.2.4计算结果的整理 196

4.2.5轴对称问题的有限元分析 197

4.2.6有限元法的收敛性准则 199

4.2.7等参数单元 200

4.2.8*振动问题的有限元分析 207

4.3有限元法计算温度场和热应力 216

4.3.1 温度场的基本方程式及其求解方法 216

4.3.2有限元法计算二维稳定温度场 220

4.3.3有限元法计算二维不稳定温度场 224

4.3.4热应力的计算 227

4.4有限元计算程序及有限元计算模型的建立 232

4.4.1有限元计算程序 232

4.4.2有限元计算模型的建立 232

复习题 235

5发动机零件的失效形式与安全判据 237

5.1.1常温下静载荷零件的失效形式和安全判据 238

5.1 静载荷零件的失效形式和安全判据 238

5.1.2高温下静载荷零件的失效形式与安全判据 241

5.2循环载荷下的高周疲劳失效与安全判据 244

5.2.1标准材料试件的疲劳极限 244

5.2.2零件的疲劳极限 248

5.2.3高周疲劳的安全判据 253

5.3低周热疲劳及安全判据 258

5.4断裂力学安全判据 261

5.4.1应力强度因子与静载零件的安全判据 262

5.4.2疲劳裂纹的扩展速度与安全判据 265

复习题 268

——评估零部件安全与寿命的概率统计方法 270

6*零部件可靠性分析 270

6.1 可靠性分析的统计基础 271

6.1.1统计分析的基本知识 271

6.1.2设计变量的统计处理 277

6.2可靠性分析的基本方法及应用 284

6.2.1应力-强度干涉理论 284

6.2.2安全系数与可靠度 290

6.2.3系统的可靠度 291

6.2.4可靠性分析方法的应用 293

复习题 302

第二篇参考资料 303

附录Ⅰ可靠性分析用表 304

附录Ⅱ国际制单位与工程制单位换算表 309