轻量化设计——计算基础与构件结构

1轻量化的目标

• 第一节 轻量化的目标

2轻量化的问题结构

• 第一节 降低自重
• 第二节 成本模型
• 第三节 设计的边界条件与使用条件

3轻量化的方法和辅助工具

• 第一节 设计技术
• 第二节 计算方法
• 第三节 测试技术
• 第四节 试验技术

4轻量化构造

• 第一节 差动构造
• 第二节 整体构造
• 第三节 集成构造
• 第四节 复合构造
• 第五节 实壁体与壳体

5材料选择的准则

• 第一节 性能参数
• 第二节 线弹性特征值
• 第三节 非线弹性特征值
• 第四节 载荷性能
• 第五节 相关材料性能
• 第六节 品质指数
• 第七节 轻量化指数
• 第八节 材料选择的要点

6轻量化材料

• 第一节 钢
• 第二节 铸铁材料
• 第三节 铝
• 第四节 镁
• 第五节 钛
• 第六节 塑料
• 第七节 超轻合金
• 第八节 纤维增强材料

7轻量化设计原则

• 第一节 结构特征
• 第二节 设计原则

8弹性理论基础

• 第一节 构造单元
• 第二节 几何特征值
• 第三节 弹性方程
• 第四节 变形能
• 第五节 杆形单元弹性定律
• 第六节 面积单元弹性定律

9薄壁型杆

• 第一节 力流
• 第二节 力流与内力变量
• 第三节 剪切力弯曲

10型杆的扭转

• 第一节 基本关系
• 第二节 实心横截面与管横截面
• 第三节 闭口薄壁横截面
• 第四节 开口薄壁横截面
• 第五节 带有腹板的空心横截面
• 第六节 横截面的翘曲
• 第七节 简单型材的翘曲阻力

11开口型杆的弯曲

• 第一节 广义法向应力问题
• 第二节 任意横截面的几何特征值

12抗剪壁桁梁型材

• 第一节 应力载荷模型
• 第二节 剪切力流导致的力和力矩
• 第三节 抗剪壁桁梁型材的剪切中心
• 第四节 组合式抗剪壁桁梁型材

13剪场设计

• 第一节 剪场
• 第二节 理想拉伸场

14加固箱式型材

• 第一节 四弦杆模型
• 第二节 扭转应力载荷
• 第三节 开口

15能量原理与做功原理

• 第一节 能量原理
• 第二节 做功原理

16静态不确定结构

• 第一节 外在不确定性
• 第二节 内在不确定性
• 第三节 用于静态不确定结构的弹性方程
• 第四节 闭口框架

17三明治构件

• 第一节 构造原理
• 第二节 材料性能
• 第三节 均质形芯
• 第四节 部分挠曲方法
• 第五节 杆压弯
• 第六节 结构化形芯
• 第七节 不稳定形状

18杆与梁的稳定性

• 第一节 基本效应
• 第二节 型杆的压弯
• 第三节 弹塑性压弯
• 第四节 倾斜

19板材域和管的凸起

• 第一节 凸起方程
• 第二节 凸起方程的求解
• 第三节 简单凸起情形
• 第四节 凸起情形对照
• 第五节 管凸起
• 第六节 加固盘
• 第七节 型材的凸起
• 第八节 卷边

20加固性设计

• 第一节 壳状构造
• 第二节 压槽
• 第三节 加强肋
• 第四节 边界加固
• 第五节 翻孔

21力的导入

• 第一节 加固盘
• 第二节 常应力的导入弦杆

22连接技术

• 第一节 使用范围
• 第二节 铆接
• 第三节 焊接
• 第四节 粘接
• 第五节 特殊连接方法

23结构优化

• 第一节 数学优化表达式
• 第二节 结构参数的极值
• 第三节 简单最小化计算
• 第四节 简化的数值优化方法

24振动应力载荷结构

• 第一节 设计哲学
• 第二节 计算验证的难点
• 第三节 应力载荷变化过程评估
• 第四节 失效行为
• 第五节 机械做功损伤累积
• 第六节 判断准确性的改进
• 第七节 残余强度问题
• 第八节 广义裂纹生长问题
• 第九节 机械断裂累积
• 第一十零节 非线性损伤假定

25结构可靠性

• 第一节 可靠性分析
• 第二节 布尔基本排列
• 第三节 静态使用
• 第四节 随机失效
• 第五节 早期失效和磨损失效

26结构声学

• 第一节 噪声的起因
• 第二节 声学行为
• 第三节 固体声传播
• 第四节 波形应力载荷
• 第五节 阻抗
• 第六节 理想结构的阻抗
• 第七节 加固措施的量化
• 第八节 材料与连接技术的影响