Introduction to modern vehicle design

第1章汽车工程的发展.
1.1概述1
1.2创新与发明1
1.3批量生产3
1.4世界汽车工业的发展5
1.4.1汽车结构的发展6
1.4.2车身造型的发展7
1.5流线型9
1.6商用汽车11
1.7发动机的发展12
1.7.1柴油机12
1.7.2机械增压和涡轮增压13
1.7.3两冲程和特殊的汽油机13
1.7.4电动力和混合动力14
1.8变速器发展14
1.9转向16
1.10悬架16
1.11制动17
1.12汽车内部精致化18
1.13安全设计19
.1.14过多的革新19
1.15参考书目和深入学习材料19
第2章现代材料及其在汽车设计中的应用
2.1概述21
2.2汽车材料的结构和制造技术22
2.2.1金属和合金22
2.2.2塑料和聚合物24
2.2.3陶瓷和玻璃27
2.2.4复合材料28
2.3汽车材料的机械和物理特性29
2.3.1机械特性30
2.3.2物理特性30
2.4汽车部件的材料选择31
2.4.1设计过程32
2.4.2材料选择32
2.5部件材料案例研究34
2.5.1金属和合金34
2.5.2塑料和聚合物35
2.5.3玻璃和陶瓷37
2.5.4复合材料37
2.6参考书目和深入学习材料39
第3章汽车设计人员面临的制造挑战
3.1概述41
3.2精益产品开发和精益生产42
3.3集成的产品和过程开发(ippd)45
3.4制造分析、工具和方法48
3.4.1面向制造和装配的设计48
3.4.2质量功能展开49
3.4.3面向尺寸控制的设计51
3.4.4价值工程/分析52
3.4.5故障模式和效应分析(fmea)52
3.4.6质量工程52
3.4.7质量系统900053
3.4.8成组技术和单元制造54
3.4.9柔性和敏捷制造54
3.4.10模块化结构55
3.5材料加工与技术56
3.5.1制造加工分类56
3.5.2液压成形58
3.5.3激光焊接59
3.5.4告士禾夫(cosworth)铝合金铸造工艺60
3.5.5胶黏剂粘接60
3.5.6快速原型61
3.5.7制造技术案例分析61
3.6结论64
3.7缩写词64
3.8参考书目和深入学习材料65
第4章车身设计：造型过程
4.1概述69
4.2设计室、工作环境和建筑物70
4.3产品规划72
4.4头脑风暴法72
4.5配套图73
4.6分析竞争对手产品74
4.7概念效果图和与配套图有关的效果图74
4.8全尺寸胶带图75
4.9油泥模型76
4.10二维cad系统79
4.11三维cad系统80
4.12参考书目和深入学习材料80
第5章车身设计：空气动力学
5.1概述82
5.2空气动力82
5.3气动阻力83
5.4降低气动阻力84
5.5稳定性和横向风87
5.6噪声87
5.7发动机室的通风88
5.8乘客室通风88
5.9风洞实验89
5.10计算流体动力学90
5.11参考书目和深入学习材料90
第6章底盘设计和分析
6.1概述92
6.1.1弯曲94
6.1.2扭转95
6.1.3弯扭组合96
6.1.4侧向载荷96
6.1.5纵向载荷97
6.1.6不对称载荷99
6.1.7安全应力99
6.1.8弯曲刚度100
6.1.9扭转刚度100
6.2底盘类型简介100
6.2.1梯形车架101
6.2.2十字形车架103
6.2.3扭矩管骨架式车架103
6.2.4空间车架103
6.2.5整体式结构105
6.3用简单结构面法进行结构分析105
6.3.1简单结构面(sss)的定义106
6.3.2表示厢式车扭转情况的简单结构面106
6.3.3受弯扭的厢式车结构107
6.3.4表示车弯曲的简单结构面107
6.3.5表示轿车受扭转载荷时的简单结构面109
6.4计算方法112
6.5总结114
6.6参考书目和深入学习材料114
第7章防撞性和对汽车设计的影响
7.1概述116
7.2事故和损伤分析117
7.2.1撞击损伤的类型117
7.2.2损伤类型和安全带的使用118
7.2.3损伤类型和气囊的使用119
7.3汽车碰撞“普通动力学”120
7.3.1前部碰撞120
7.3.2侧面撞击123
7.4汽车撞击：挤压特性123
7.4.1撞击刚性障碍物123
7.4.2汽车之间的碰撞126
7.4.3典型应力灿Ρ淝线的推导128
7.4.4挤压对安全带性能的影响130
7.5结构变形和对安全性的影响130
7.5.1前部碰撞130
7.5.2侧面撞击133
7.5.3侧面撞击气囊系统134
7.6参考书目和深入学习材料136
第8章噪声、振动和声振粗糙度
8.1概述138
8.2振动基础概述138
8.2.1基本概念139
8.2.2数学模型139
8.2.3建立运动方程141
8.2.4系统特性和响应141
8.3振动控制145
8.3.1隔振146
8.3.2可调吸振器147
8.3.3不可调黏性阻尼器150
8.3.4阻尼处理151
8.3.5振动控制在汽车设计中的应用152
8.4声学基础157
8.4.1一般声音传播157
8.4.2平面波传播158
8.4.3球面波传播：近声场和远声场159
8.4.4基准量159
8.4.5用分贝形式表示声量159
8.4.6声源的组合效果160
8.4.7反射面对声音传播的影响160
8.5人对声音的响应161
8.6声音测量161
8.7汽车噪声标准163
8.7.1行驶噪声测试163
8.7.2静止车辆的噪声164
8.7.3车内噪声164
8.8汽车噪声源和控制技术..164
8.8.1发动机噪声164
8.8.2变速器噪声165
8.8.3进气和排气噪声165
8.8.4空气动力噪声167
8.8.5轮胎噪声168
8.8.6制动噪声168
8.9一般噪声控制原理168
8.9.1封闭空间的声音(汽车内部)168
8.9.2声音能量吸收169
8.9.3声音通过障碍物传播169
8.10参考书目和深入学习材料170
第9章乘客适应性：人机工程方法
9.1概述172
9.2八方面误区173
9.3汽车工业中的人机工程176
9.4提高乘客适应性的人机工程方法177
9.4.1标准、原则和建议177
9.4.2人体测量学178
9.4.3二维人体模板179
9.4.4组装图180
9.4.5“快速简便”的实体模型181
9.4.6人体模型计算机辅助设计系统183
9.4.7配合试验185
9.4.8用户试验187
9.4.9车主调查表188
9.4.10各种方法的优缺点189
9.5案例分析190
9.5.1菲亚特punto车人机工程开发190
9.5.2考文垂(coventry)艺术和设计学校开发的轻质运动车193
9.6未来趋势197
9.7改善乘客适应性和舒适性的策略198
9.8深入学习材料198
9.9作者简介199
9.10参考书目和深入学习材料199
第10章悬架系统及其部件
10.1概述202
10.2汽车悬架的作用202
10.3影响设计的因素203
10.4定义和术语203
10.4.1汽车坐标轴系统和术语203
10.4.2车轮定位概念204
10.5悬架机构的运动205
10.6悬架类型206
10.6.1非独立悬架系统206
10.6.2半独立悬架系统208
10.6.3独立系统208
10.7运动分析210
10.7.1图形法分析211
10.7.2计算分析(二维)212
10.8侧倾中心分析214
10.9悬架受力分析217
10.9.1弹簧刚度和车轮刚度之间的关系217
10.9.2可变有效载荷、不变固有频率的车轮刚度218
10.9.3悬架部件受力219
10.10防后蹲/防点头几何形状221
10.10.1确定防前俯几何/外侧制动221
10.10.2确定防俯仰——加速223
10.11在转弯时侧向载荷转移224
10.12悬架元件226
10.12.1弹簧的类型和特点226
10.12.2悬架弹簧227
10.12.3防侧倾杆(稳定杆)229
10.12.4阻尼器类型及特点229
10.13汽车行驶性分析231
10.13.1路面粗糙度和汽车的激励231
10.13.2人对行驶平顺性的反应232
10.13.3人体对振动的响应232
10.13.4汽车对路面激励的响应分析234
10.13.5对于路面激励的响应234
10.14可控式悬架239
10.15参考书目和深入学习材料241
第11章汽车控制系统
11.1概述243
11.1.1开环控制243
11.1.2前馈控制244
11.1.3闭环控制244
11.1.4顺序控制247
11.1.5微控制器在汽车中的应用248
11.2传感器在汽车中的应用248
11.2.1发动机管理系统249
11.2.2底盘控制系统249
11.3发动机管理系统250
11.3.1电子燃油喷射(efi)250
11.3.2电子燃油喷射控制系统类型251
11.3.3点火正时控制253
11.3.4爆震传感254
11.4电子变速器控制255
11.4.1电子离合器控制255
11.4.2电子控制自动变速器255
11.5发动机管理和变速器控制系统的集成257
11.6底盘控制系统258
11.6.1防抱死制动系统(abs)258
11.6.2牵引力控制系统260
11.6.3电子阻尼控制261
11.6.4电控动力助力转向(pas)262
11.7多路传输系统264
11.8汽车安全与保护系统265
11.8.1气囊和座椅安全带预拉紧器265
11.8.2遥控钥匙和停车防盗装置266
11.9车载导航系统267
11.10参考书目和深入学习材料268
第12章发动机特性设计
12.1概述270
12.2奥托循环即定容循环270
12.3理想循环的偏差273
12.3.1进气过程273
12.3.2进气阶段汽缸压力273
12.3.3进气温度275
12.3.4充气效率276
12.4压缩过程279
12.5渐进的燃烧280
12.6燃烧过程化学283
12.6.1完全燃烧的化学反应283
12.6.2过量空气系数284
12.6.3汽缸内过程的燃烧模型284
12.6.4建立初始方程285
12.6.5求解方法285
12.7膨胀和排气287
12.8参考书目和深入学习材料290
第13章变速器和传动系
13.1绪论292
13.2汽车对变速器的要求293
13.2.1汽车布置293
13.2.2汽车起步294
13.2.3车辆要求——动力系必须传递什么295
13.2.4改变传动比——变速器和汽车的匹配296
13.3机械变速器299
13.3.1前轮驱动乘用车变速器300
13.3.2后轮驱动汽车和商用车变速器301
13.3.3换挡和同步器302
13.3.4齿轮传动比——如何得到303
13.3.5离合器305
13.3.6机械式自动变速器306
13.4自动变速器307
13.4.1jatco jf506e自动变速器307
13.4.2液力变矩器307
13.4.3行星齿轮组——自动变速器的关键部件311
13.4.4jf506e自动变速器工作原理312
13.4.5换挡方法313
13.4.6自动变速器控制器(atcu)314
13.5无级变速器(cvt)316
13.5.1无级变速器(cvt)的理论基础316
13.5.2液力变速器318
13.5.3带式无级变速原理318
13.5.4带式无级变速器320
13.5.5牵引传动式无级变速原理321
13.5.6牵引传动式无级变速器322
13.6变速器应用问题323
13.6.1工作环境323
13.6.2效率324
13.6.3其他变速器部件325
13.7参考书目和深入学习材料326
第14章制动系统
14.1概述328
14.1.1制动系统的功能和使用条件328
14.1.2制动系统设计方法329
14.1.3制动系统部件和结构330
14.2法规331
14.3制动基础333
14.3.1汽车制动运动学333
14.3.2汽车制动动力学336
14.3.3轮胎与路面之间的摩擦力337
14.4制动比例关系与附着利用率339
14.4.1静力学分析339
14.4.2制动比常数的制动340
14.4.3制动效率343
14.4.4附着利用率344
14.4.5车轮抱死346
14.4.6车桥抱死对汽车稳定性的影响347
14.4.7汽车车身在制动时俯仰运动348
14.4.8可变制动比的制动350
14.5材料特性354
14.5.1对制动系统的材料要求354
14.5.2铸铁转子355
14.5.3替代转子材料355
14.5.4制动盘材料/设计评价357
14.6先进的制动技术358
14.6.1驾驶员行为分析模型358
14.6.2电控制动系统358
14.6.3防抱死制动系统359
14.6.4牵引力控制系统(tcs)359
14.7参考书目和深入学习材料359
第15章失效预防——可靠性和耐久性研究在汽车设计和制造中的作用
15.1绪论361
15.2失效在现实工程中的重要影响362
15.2.1失效和可靠性的定义362
15.2.2工程责任和产品义务363
15.2.3主要工程失效364
15.2.4可靠性和失效的统计特性366
15.2.5失效和失效模式368
15.3测试和失效预测375
15.3.1测试原理375
15.3.2材料测试376
15.3.3汽车部件/整车测试377
15.3.4失效预测378
15.4汽车技术和避免失效的重要性378
15.4.1汽车商业氛围378
15.4.2失效调查和失效预防380
15.5案例研究——汽车失效的典型例子382
15.5.1汽车结构耐久性382
15.5.2鱼骨式悬架失效385
15.5.3传动系耐久性和曲轴失效研究386
15.5.4专用汽车主臂弯曲修复388
15.6参考书目和深入学习材料389
第16章未来汽车设计趋势
16.1概述394
16.2汽车机械发展趋势394
16.2.1设计趋势394
16.2.2先进的制造方法395
16.2.3材料进展396
16.2.4节能397
16.2.5动力系统398
16.2.6汽车销售398
16.3汽车电气和电子发展趋势399
16.3.1动力系统设计中应用的电子技术399
16.3.2安全系统的电子进展402
16.3.3底盘系统电子发展403
16.3.4车身系统的电子发展404
16.3.5汽车信息和导航系统405
16.4参考书目和深入学习材料...406