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