Motor Vehicle Structures (Automotive Engineering) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Elsevier

作者:J.C. Brown

出品人:

页数:304

译者:

出版时间:2001-10-31

价格:USD .95

装帧:Paperback

isbn号码:9780750651349

丛书系列:

图书标签:

• 搞车身，想看看
• Automotive Engineering
• Vehicle Structures
• Crashworthiness
• Vehicle Safety
• Automotive Body
• Finite Element Analysis
• Structural Mechanics
• Automotive Design
• Materials Science
• Vehicle Dynamics

车辆结构与设计原理：基础与应用 本书旨在为汽车工程领域的初学者和专业人士提供一套全面、深入的车辆结构与设计原理基础知识体系。内容聚焦于现代机动车辆的骨架构成、关键子系统的功能集成以及结构优化在提升车辆性能、安全性和舒适性方面所扮演的核心角色。 本书内容详实，逻辑清晰，覆盖了从材料选择到复杂部件分析的整个过程，避免了对特定品牌或型号的过度依赖，强调普适性的工程原理。 --- 第一部分：车辆总体结构与车身基础 第一章：汽车的骨架——底盘与车身概述 本章首先对现代汽车的总体布局进行分类介绍，区分了非承载式车身（Body-on-Frame）与承载式车身（Monocoque/Unibody）的结构特点、优缺点及其适用场景。重点阐述了车身作为人与机械环境之间的主要界面，其结构设计如何直接影响车辆的刚度、NVH性能和被动安全性。 1.1 结构类型对比分析： 详细对比了不同车身结构的扭转刚度、弯曲刚度特性，并引入了有限元分析（FEA）在结构强度预测中的基础概念。 1.2 车身主要受力分析： 探讨了车辆在行驶过程中，如颠簸、转弯、刹车和碰撞中，车身承受的静态与动态载荷类型（如剪切力、弯矩、扭矩）。 1.3 关键基准面的确定： 介绍车身设计中必须严格控制的几何基准点、基准线和基准面，确保各部件的精确装配与定位精度。 第二章：车身材料科学与连接技术 车辆结构的性能高度依赖于所用材料的特性。本章深入探讨了当前汽车制造中主流材料的力学性能、成本效益和可制造性。 2.1 钢铁材料的应用与演变： 详细解析了高强度钢（HSS）、先进高强度钢（AHSS，如双相钢DP、相变诱导塑性钢TRIP）在车身安全笼（Safety Cage）中的应用，包括其屈服强度、极限拉伸强度和塑性变形能力的差异。 2.2 轻量化材料的引入： 讨论了铝合金、镁合金和先进复合材料（如碳纤维增强聚合物CFRP）在车身覆盖件、子框架及结构件中的应用策略，重点分析了材料替换带来的质量减轻与结构连接复杂性的平衡。 2.3 结构连接工艺： 详述了汽车装配中常用的连接技术，包括电阻点焊（Resistance Spot Welding, RSW）、激光焊接（Laser Welding）、结构胶粘接（Structural Bonding）以及铆接技术。强调了混合材料连接（如钢铝连接）所面临的电化学腐蚀和工艺控制难题。 --- 第二部分：关键结构子系统设计与分析 本部分将结构设计分解为对车辆关键子系统的功能性要求驱动的详细研究。 第三章：悬架几何与车轮连接结构 悬架系统是连接车轮与车身的桥梁，其结构直接决定了车辆的操控性和乘坐舒适性。 3.1 悬架的基本类型与运动学： 全面解析了麦弗逊式、双叉臂式、多连杆式以及扭力梁式悬架的结构原理、几何参数（如主销后倾角、内倾角、车轮外倾角）及其对转向特性、侧倾中心的影响。 3.2 轮毂、轴承与转向节设计： 探讨了轮毂组件的载荷计算，轴承的选型（滚动轴承、球轴承）及其润滑与密封要求。详细分析了转向节（Knuckle）作为悬架与转向系统连接枢纽的受力分析与结构优化。 3.3 弹簧与减振器的匹配： 深入分析了螺旋弹簧（或空气弹簧）的刚度特性与减振器阻尼曲线的匹配原则，目标是实现车辆的平顺过渡和精确的动态响应控制。 第四章：转向系统结构与动力传递路径 转向系统是驾驶员意图转化为车辆运动的关键环节。本章关注转向系统的结构完整性和响应精度。 4.1 转向器的结构原理： 详细比较了齿轮齿条式、循环球式转向器的机械结构与传动效率。分析了助力转向系统（液压与电动EPS）的集成方式。 4.2 转向传动机构： 分析了转向拉杆、转向节臂等组件的受力状态，以及万向节在连接不同平面上的转向轴中的作用。强调了转向刚度对路感反馈的重要性。 4.3 转向柱的碰撞保护设计： 依据碰撞法规，分析了可溃缩式转向柱（Collapsible Steering Column）的结构设计，确保在正面碰撞中提供足够的溃缩空间以保护驾驶员胸部。 第五章：动力总成安装与振动隔离 发动机和变速箱作为车辆的主要振动源，其安装结构设计（Engine Mounting）是控制车辆NVH（噪声、振动与声振粗糙度）的核心技术之一。 5.1 动力总成载荷路径分析： 确定发动机在怠速、加速、减速等工况下的主要作用力与力矩，特别是扭转矩对车身的影响。 5.2 减振支座（Mount）的原理与选型： 详细介绍液压式支座、真空式支座和橡胶支座的工作原理。分析了支座在不同频率下的动态刚度特性，以及如何通过支座的调谐来隔离低频发动机振动。 5.3 传动轴与驱动桥的结构连接： 针对后驱或四驱车辆，分析传动轴的平衡要求、万向节的设计标准，以及驱动桥（如差速器壳体）与车身或副车架之间的连接刚度控制。 --- 第三部分：安全性与耐久性结构设计 本部分聚焦于结构设计在被动安全和长期可靠性方面的要求。 第六章：乘员被动安全结构设计 现代汽车结构设计中，安全性是第一优先项。本章讲解如何通过车身结构的能量管理来保护乘员生存空间。 6.1 碰撞能量吸收原理： 阐述了“吸能区”（Crumple Zone）和“乘员生存区”（Survival Cell）的结构划分。分析了前纵梁、溃缩盒（Crumple Box）在低速（40km/h）和高速（64km/h）碰撞中的受力与变形模式。 6.2 侧面碰撞防护结构： 重点介绍侧门内部防撞梁（Side Impact Beam）的设计要求、A柱、B柱和C柱的截面形式（如方管、异形管）及其对侧向冲击力的抵抗能力。 6.3 顶盖与翻滚保护： 分析车顶结构的环向刚度设计，确保在车辆发生侧翻时，车顶不会过度下陷，以满足法规对乘员头部空间的保护要求。 第七章：车身疲劳与耐久性分析 汽车结构必须在长期、多变的工况下保持其完整性，防止疲劳裂纹的产生和扩展。 7.1 疲劳载荷谱的构建： 介绍如何根据实际道路条件（如道路粗糙度系数、交通场景）构建结构件的典型疲劳载荷谱。 7.2 关键节点的疲劳评估： 聚焦于悬架连接点、车架连接处、以及焊接密集区域的应力集中分析。引入S-N曲线和Miner累积损伤理论在预测结构寿命中的应用。 7.3 防腐蚀结构设计： 探讨了不同部位的涂装工艺（如电泳E-Coat）与结构设计相结合，以防止湿气和盐雾侵蚀导致的锈蚀，特别是空腔结构的排水与密封设计。 --- 附录：结构分析工具与未来趋势 附录A：结构分析的数值方法基础 简要介绍工程领域常用的有限元分析（FEA）软件在结构静力学、模态分析和碰撞仿真中的应用框架，包括网格划分、边界条件施加和结果解读的初步指南。 附录B：模块化与平台化结构设计 探讨现代汽车工业中，如何通过标准化结构模块（如前后副车架、通用电池包结构）来实现不同车型间的结构共享与成本优化。 本书结构严谨，理论与工程实践紧密结合，是理解现代汽车工程核心——车辆结构设计的必备参考资料。

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作为一名汽车设计专业的本科生，我需要一本能够桥接课堂理论与工业实践的教材。很多教授推荐的书籍要么过于偏重流体力学，要么是纯粹的材料科学，使得我们很难构建起一个完整的“汽车产品”概念。这本书的结构安排非常符合产品开发流程。它首先建立了车辆整体概念（平台化、模块化），然后逐步深入到子系统的设计——从车身外覆盖件的气动外形到内部的刚度需求，再到乘员舱的防火墙与仪表板结构。我特别喜欢书中对“设计冲突管理”这一概念的探讨。比如，如何在保证侧碰保护性能的同时，最大化车内空间，或者如何在降低风阻系数的同时，确保足够的气流用于发动机冷却和刹车盘散热。这些都是教科书里很少着墨的实际工程决策点。作者似乎深谙设计流程中的权衡取舍艺术。此外，关于车身刚度计算的章节，它提供的不仅仅是公式，还解释了有限元分析（FEA）在结构优化中的应用步骤和常见误差源。这本书的价值在于，它教会我思考的不是“这个零件怎么设计”，而是“为什么这个零件必须这样设计，以及它会影响到哪其他系统”。对于我们这些正在形成设计思维的学生来说，这是无价之宝。

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我是一名资深汽车维修技师，从业二十多年，深知理论知识与一线维修实践之间的鸿沟。市面上很多技术手册过于侧重于新技术的宣传，对老旧车型的结构演变和常见故障模式分析不足。这本书恰好弥补了这一空白。它对传统钢结构车架和承载式车身（Body-in-White）的连接技术、焊接规范进行了非常详尽的梳理，这些都是我们日常诊断和修复时最常遇到的技术难点。比如，书中对不同类型焊接（点焊、弧焊、激光焊接）的失效模式分析，以及如何通过非破坏性检测手段来评估焊点质量，提供了明确的操作指引。更让我感到惊喜的是，它并未忽视动力总成周边结构件的细节，比如发动机舱布局对散热和震动NVH的影响，以及传动轴和悬挂连接点的应力集中分析。这本书的语言风格非常务实，没有过多的学术腔调，读起来像是经验丰富的工程师在手把手地教导你。虽然有些关于前沿复合材料的内容对我目前的工作环境来说略显超前，但其对基本力学原理的阐述，依然是指导我解决日常疑难杂症的基石。它让我的维修工作从“经验判断”向“结构理解”迈进了一大步。

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这本书简直是汽车工程领域的一股清流，我是在寻找一本能系统梳理现代汽车结构设计与制造工艺的教材时找到它的。坦白说，我之前看了一些偏向于理论力学的书籍，读起来枯燥乏味，很多概念总是停留在纸面上，难以与实际的工程应用联系起来。然而，这本书的切入点非常巧妙，它没有一上来就陷入复杂的数学推导，而是从“为什么”和“如何实现”的角度入手，深度剖析了车身、底盘、动力总成集成这几个核心系统的演变历史和当前的工程挑战。特别是关于轻量化材料在车身结构中的应用，作者用大量图表对比了不同材料的性能和成本效益，这对于我们做结构强度分析的人来说，提供了非常宝贵的实战参考。我特别欣赏其中关于碰撞安全设计的部分，它不仅讲解了法规要求，还详细阐述了溃缩区的吸能机制和乘员保护系统的协同工作原理，读完后感觉对整车安全设计有了更深层次的理解，不再是零散的知识点堆砌，而是一个完整的、有逻辑的体系。这本书的排版和插图质量也无可挑剔，那些三维爆炸图和截面图绘制得极其精细，极大地帮助了像我这样需要可视化理解复杂结构的人。它确实不是一本速成的速查手册，更像是一份需要时间沉淀的案头参考书，每翻阅一次都会有新的体会。

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我是一位汽车文化和历史的爱好者，但我一直渴望能找到一本真正深入剖析现代汽车“骨架”如何形成的著作，而不仅仅是关于发动机或内饰美学的书籍。这本书满足了我的好奇心，它以一种近乎解剖学的严谨，将一辆现代汽车的结构分解开来，让我得以一窥其工程学的灵魂。我特别着迷于其中对车身结构演变史的描述，从早期的非承载式车身到现代一体化车身的发展脉络，每一步的改变都紧密地与安全性、舒适性以及制造效率的提升挂钩。书中对“扭转刚度”的衡量标准和提高方法的阐述，让我明白了为什么某些经典车型拥有极佳的操控感——那是结构刚性在起作用。读这本书的体验就像是拿到了一份豪华汽车制造商的内部结构设计蓝图，但又用非专业人士也能理解的语言进行了解说。它让我重新审视每一次乘坐体验：每一次关门的声音，每一次过弯时的车身姿态，背后都蕴含着如此精妙的结构工程智慧。它成功地将冰冷的金属和焊接点，转化成了一个个具有功能和历史意义的工程杰作。

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这本书对于汽车工业的供应链管理和采购工程师而言，也是一本极具参考价值的工具书。我之所以这么说，是因为它对不同结构件的制造工艺进行了非常细致的区分和对比，这直接关系到我们选择供应商和评估报价的合理性。例如，它清晰地阐述了冲压件、铸造件、挤压件以及焊接总成的成本结构差异。书中对高强度钢板（HSS/AHSS）的成形窗口、回弹特性以及热处理工艺的要求描述得非常专业，这使得我们能更准确地与供应商就技术规格进行深度对话，避免了因理解偏差导致的质量问题。此外，书中对底盘结构，特别是副车架（Subframe）的设计，提供了从刚度、耐久性到成本控制的全方位视角。我发现，很多时候我们盲目追求更轻的材料，却忽略了复杂结构带来的制造成本上升和装配难度增加。这本书帮我建立了一种“全生命周期成本”的思维模式。它不像传统力学书那样只关注结构本身，而是将结构置于整个制造业生态系统中去考量，这种宏观视角对于优化采购策略至关重要。

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