第1章 绪论 1
1.1 有限单元法的概念 1
1.2 汽车结构有限元分析的内容 3
1.3 汽车结构有限元分析的流程 8
1.4 汽车结构有限元分析实例 9
思考题 11
第2章 有限元分析的基础理论 12
2.1 有限元分析的弹性力学基础 12
2.1.1 空间问题 13
2.1.2 平面问题 16
2.1.3 弹性力学问题经典解法 18
2.1.4 弹性接触问题 19
2.1.5 有限元法的变分原理基础 21
2.2 弹性小挠度薄板弯曲基本理论 22
2.3 动力学问题基本方程 25
2.4 塑性力学基础 26
思考题 30
练习题 30
第3章 平面结构问题的有限单元法 32
3.1 平面三角形常应变单元位移模式 33
3.2 单元应变和应力 34
3.3 单元平衡方程与单元刚度矩阵 35
3.4 单元等效节点力 37
3.5 整体平衡方程与总刚度矩阵 40
3.6 边界条件处理 41
3.7 解题步骤与算例 42
3.8 计算结果分析 46
思考题 47
练习题 47
第4章 单元类型及单元分析 49
4.1 一维单元分析 50
4.1.1 杆单元 50
4.1.2 梁单元 51
4.2 二维单元分析 55
4.2.1 三角形六节点单元 55
4.2.2 矩形四节点单元 59
4.2.3 曲边等参数单元 62
4.3 三维单元分析 66
4.3.1 四节点四面体单元 66
4.3.2 八节点六面体单元 69
4.3.3 20节点六面体等参元 70
4.3.4 空间轴对称环形单元 73
4.4 板壳单元 75
4.4.1 薄板矩形单元 75
4.4.2 三角形薄板单元 78
4.4.3 矩形平板壳单元 80
4.4.4 三角形平板壳单元 83
4.5 单元测试与单元精度比较 84
4.6 其他各种单元简介 85
思考题 87
练习题 87
第5章 非线性问题的有限单元法 89
5.1 概述 89
5.2 弹塑性增量有限元分析 90
5.3 几何非线性问题的有限元法 91
5.4 接触问题的有限元法 93
5.5 非线性问题的基本算法 95
思考题 98
第6章 动力学问题的有限单元法 99
6.1 动力学有限元分析的基本方程 99
6.1.1 一致质量矩阵 101
6.1.2 集中质量矩阵 101
6.1.3 阻尼矩阵 102
6.2 结构的固有频率及振型 103
6.3 结构的动力响应 104
6.3.1 直接积分法 104
6.3.2 振型叠加法 105
6.3.3 非线性动力分析的若干问题 106
思考题 108
练习题 108
第7章 结构分析有限元法的实现 109
7.1 概述 109
7.2 有限元软件前处理 111
7.3 有限元软件计算 116
7.4 有限元软件后处理 118
7.5 有限元分析的其他一些问题 120
7.5.1 网格划分问题 120
7.5.2 节点位移约束 124
7.5.3 有限元模型的装配 126
7.5.4 有限元程序中的材料库 128
7.5.5 模型检验与验证及结果评价 129
思考题 132
练习题 132
第8章 汽车结构有限元分析指南 135
8.1 概述 135
8.2 汽车结构有限元建模 136
8.2.1 制定分析方案 136
8.2.2 汽车结构有限元建模 137
8.3 单元选用及网格划分标准 145
8.4 边界约束条件处理 148
8.5 受力分析与载荷处理 150
8.6 汽车结构分析指南概要 152
思考题 159
练习题 160
第9章 汽车结构有限元分析实例 161
9.1 汽车结构设计准则与目标 161
9.2 汽车结构有限元模型 166
9.3 汽车结构强度分析 169
9.3.1 汽车桥壳有限元分析 169
9.3.2 轿车白车身建模与应力分析 174
9.3.3 客车骨架有限元分析 175
9.3.4 车架建模及应力分析问题 179
9.3.5 应力集中和局部分析 180
9.4 汽车结构刚度分析 181
9.4.1 轿车车身扭转刚度与弯曲刚度分析 181
9.4.2 客车车身变形和车身刚度分析 184
9.4.3 车架刚度分析若干问题 185
9.5 汽车结构动态分析 185
9.5.1 白车身模态分析 187
9.5.2 汽车结构动力分析若干问题介绍 191
9.6 汽车结构疲劳分析 193
9.7 汽车结构碰撞分析 196
9.8 汽车结构有限元优化设计 200
9.8.1 白车身灵敏度分析 202
9.8.2 白车身轻量化设计 205
思考题 206
参考文献 207