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201.6
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| 編輯推薦： |
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本书可供从事汽车悬架弹簧研究的人员参考。
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| 內容簡介： |
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本书主要介绍近年来作者在汽车悬架弹簧设计方面的研究成果，具体内容包括汽车悬架弹簧的发展历史及国内外悬架弹簧研究现状、悬架弹簧的基本特性、悬架弹簧的建模技术与成形工艺研究、悬架弹簧的有限元分析、基于SE模型的优化设计算法等。此外，本书还介绍了作者基于多种汽车弹簧设计、优化算法和知识库而开发的CAPP系统。本书可供从事汽车悬架弹簧研究的人员参考。
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| 目錄：
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第1章绪论1
1.1汽车悬架弹簧研究概念1
1.1.1汽车悬架弹簧概述1
1.1.2汽车悬架弹簧研究的重要性2
1.2汽车悬架弹簧研究的学术背景和研究内容2
1.2.1研究的学术背景2
1.2.2研究内容3
1.3汽车悬架弹簧发展历史与弹簧研究现状3
1.3.1汽车悬架弹簧的发展历史3
1.3.2汽车悬架弹簧设计与验证现状7
1.3.3汽车悬架弹簧可靠性设计与优化现状9
1.3.4国外汽车悬架弹簧设计模式10
1.3.5国内汽车悬架弹簧的设计模式11
1.3.6CAE需求与关键技术12
1.4本书研究的目标13
1.5拟解决的关键问题、研究方法及技术路线13
1.5.1本书拟解决的关键问题13
1.5.2本书的研究方法及技术路线14
第2章悬架弹簧的基本特性分析与研究15
2.1悬架与悬架弹簧15
2.1.1悬架的作用与分类15
2.1.2悬架弹簧的作用与分类16
2.2汽车螺旋悬架弹簧的基础特性分析18
2.2.1悬架弹簧的特性曲线18
2.2.2弹簧的变形能19
2.2.3弹簧的固有频率20
2.3悬架弹簧的失效特性分析20
2.3.1悬架弹簧的断裂20
2.3.2悬架弹簧性能的衰减21
2.3.3与弹簧失效有关的因素22
2.4汽车悬架弹簧的材料特性分析22
2.4.1弹簧材料概况23
2.4.2常用材料的化学成分23
2.4.3常用材料的力学性能及应力范围26
2.4.4常用材料的内部质量28
2.5悬架弹簧的力学特性分析及研究29
2.5.1胡克定律的引入29
2.5.2简化模型应力分析法32
2.5.3传统应力分析法33
2.5.4表面应力分析法34
2.5.5轴线应力分析法35
2.6本章小结36
第3章基于CAD的悬架弹簧成形工艺优化38
3.1建模技术与成形工艺38
3.1.1螺旋线的提出38
3.1.2建模技术和成形工艺的关系39
3.2基于SolidWorks的CAD建模技术研究41
3.2.1SolidWorks三维成形软件41
3.2.2基于SolidWorks的螺旋弹簧建模关键技术42
3.2.3福特C01悬架弹簧的CAD建模与成形工艺优化研究43
3.2.4基于SolidWorks建模的工艺优化技术小结48
3.3基于CATIA的建模技术50
3.3.1CATIA三维成形软件50
3.3.2基于CATIA的悬架弹簧建模的关键技术51
3.3.3CATIA建模后处理52
3.4基于ANSYS的建模技术52
3.4.1基于ANSYS悬架弹簧建模的关键技术52
3.4.2加载求解关键过程分析52
3.4.3ANSYS建模技术小结53
3.5本章小结54
第4章基于CAE的悬架弹簧分析与关键技术研究55
4.1基于SolidWorks
Simulation的有限元分析方法55
4.1.1SolidWorks Simulation有限元分析步骤55
4.1.2基于SS模型的宏观CAE分析法57
4.1.3基于SS模型的微观CAE分析法62
4.1.4试验验证66
4.1.5长安铃木雨燕185弹簧CAE分析73
4.2基于ANSYS的有限元分析77
4.2.1ANSYS有限元分析基本思想77
4.2.2基于ANSYS的悬架弹簧分析方法77
4.2.3基于ANSYS的悬架弹簧有限元分析关键技术78
4.3本章小结81
第5章CAE实例分析82
5.1FXXX悬架弹簧CAE分析82
5.1.1基本参数部分82
5.1.2算例快捷结果86
5.1.3全系列分析结果89
5.1.4本实例分析结果95
5.2汽车前后螺旋弹簧的3D建模与设计95
5.3本章小结105
第6章基于SE模型的优化设计算法的研究106
6.1SE模型优化算法的提出106
6.1.1基于SE模型的分段线性设计107
6.1.2基于SE模型的分段线性试算107
6.1.3基于SE模型的传统计算方法与有限元方法对比111
6.2基于SE模型的数学分析方法112
6.3基于SE模型的宏观分析114
6.3.1宏观模型的基本要求和原则114
6.3.2基于SE模型的宏观分析原理114
6.4SE设计通用算法117
6.4.1通用SE模型117
6.4.2SE设计通用算法原理118
6.5SE模型优化算法的应用119
6.6本章小结122
第7章基于悬架弹簧设计、优化算法和知识库的CAPP系统研究123
7.1基于Delphi工具开发的CAPP系统123
7.1.1CAPP技术应用平台的开发与技术研究123
7.1.2CAPP_K知识库技术平台128
7.2CAPP系统开发采用的关键技术和硬件配置130
7.3本章小结131
总结132
参考文献134
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| 內容試閱：
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汽车悬架弹簧是汽车底盘的关键零件之一，它关系着汽车行驶的安全性、乘坐的舒适性和车体对复杂路面的适应性。因此，良好的汽车悬架弹簧是保障汽车运行性能的关键因素之一。本书以汽车螺旋悬架弹簧为研究对象，以弹性力学、计算数学等基础理论为基础技术，以多模型CAE数值求解为主体技术，以悬架弹簧的试验验证为支撑技术，针对以集悬架弹簧设计、优化算法和知识库于一体的CAPP系统为应用平台的汽车悬架弹簧现代设计方法研究，探讨了不同类型悬架弹簧的设计优化算法和相关理论，为悬架弹簧的设计提供了可靠、有效的方法。本书中给出了实例解读，解决了汽车悬架弹簧设计制造中的一系列关键技术难题，为保证汽车悬架弹簧的制造质量提供了保障。本书的主要特色如下。1 分析了悬架弹簧的基本特性，给出了不同特性下悬架弹簧的工作机理。首先，通过悬架弹簧的基本特性分析，指明了不同类型悬架弹簧适合的分析状态，为不同的悬架弹簧理论研究提供了基本判断依据。其次，针对当今悬架弹簧的两大主题断裂与衰减，分析了悬架弹簧断裂和衰减的基本机理和解决方法。后，给出了悬架弹簧的应力范围和材料规格的搭配，为悬架弹簧的设计提供了选择材料方面的理论依据。2 基于CAD研究为悬架弹簧的工艺优化提供了新的方法。本书首先通过三种不同的3D软件提供了快速建模的关键技术选择方案。其次，借助有限元分析软件对不同类型的弹簧进行有限元分析，实现了参数的快速优化。在此基础上，给出了悬架弹簧的基于SS模型的宏观和微观CAE分析法以及两种分析方法的关键技术。3 通过分析弹簧的不同工作机理，提出了不同角度的力学分析方法。本书通过研究悬架弹簧吸收和储备能量以达到变形的工作机理，分析其能量变化与体积、大工作剪应力的关系，确立了轻量化、高应力的研究方向，重点解决了高应力的理论分析。从简化模型应力分析法、传统应力分析法、表面应力分析法和轴线应力分析法出发，给出了不同状态下悬架弹簧大工作剪应力的数学模型、结构设计和材料选择标准，为快速设计、验证提供了力学参考依据。4 对基于SESPRINGEND模型的优化算法进行了深入研究。本书通过深入研究SE模型，介绍了基于SE模型的分段线性试算分析法、基于SE模型的数学优化方法、基于SE模型的有限元方法，给出了悬架弹簧设计的优化方法。通过试验综合验证，提出了悬架弹簧的有效设计手段，从而解决了通过结构优化原理改变大工作剪应力的技术难题。基于SE模型的优化算法和SE设计通用算法，为不同的悬架弹簧设计提供了有效的结构设计、优化数学模型选材的新的分析思路。5 介绍了基于悬架弹簧关键技术研究而开发的CAPP系统。在研究工作中，作者将悬架弹簧的特性材料特性、应力特性、疲劳特性、多种设计计算算法、优化模型、基于SE模型的优化算法和SE设计通用算法融合，以弹性力学、应用数学为基础，采用Delphi软件，结合Microsoft SQL Server开发了基于汽车悬架弹簧设计、优化算法和知识库的CAPP系统，本书对该系统进行了介绍。与本书相关的研究工作得到了陕西省教育厅专项科研计划项目2013JK1034基金的资助，在此致以诚挚的谢意。
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