现代汽车设计概论2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

现代汽车设计概论PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章　汽车工程的发展1

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

1．7.1 柴油机12

1．7　发动机的发展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

2．1 概述21

第2章　现代材料及其在汽车设计中的应用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

2．4.2　材料选择32

2．4.1　设计过程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41

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69

4．1 概述69

4．2　设计室、工作环境和建筑物70

4．4　头脑风暴法72

4．3　产品规划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

5．1 概述82

5．2 空气动力82

第5章 车身设计：空气动力学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92

6．1 概述92

6．1.1 弯曲94

6．1.2　扭转95

6．1.4　侧向载荷96

6．1.3 弯扭组合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

6．2.3　扭矩管骨架式车架103

6．2.4　空间车架103

6．2.2　十字形车架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

7．1 概述116

第7章 防撞性和对汽车设计的影响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-应变曲线的推导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138

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

8．2.4　系统特性和响应141

8．2.3　建立运动方程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

8．4.5　用分贝形式表示声量159

8．4.4　基准量159

8．4.3　球面波传播：近声场和远声场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

8．8.3　进气和排气噪声165

8．8.2　变速器噪声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172

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

9．5.1 菲亚特Punto车人机工程开发190

9．5　案例分析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202

10．1 概述202

10．2　汽车悬架的作用202

10．4.1 汽车坐标轴系统和术语203

10．4　定义和术语203

10．3　影响设计的因素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

10．9.1 弹簧刚度和车轮刚度之间的关系217

10．9　悬架受力分析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

10．13.1　路面粗糙度和汽车的激励231

10．13　汽车行驶性分析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243

11．1　概述243

11．1.1 开环控制243

11．1.3　闭环控制244

11．1.2　前馈控制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

11．4.2 电子控制自动变速器255

11．4.1 电子离合器控制255

11．4　电子变速器控制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270

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

12．6.1　完全燃烧的化学反应283

12．6　燃烧过程化学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292

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

13．4.1　Jatco JF506E自动变速器307

13．4.2　液力变矩器307

13．4 自动变速器307

13．4.3　行星齿轮组——自动变速器的关键部件311

13．4.4　JF506E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

13．6.1　工作环境323

13．6　变速器应用问题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328

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

14．5.1　对制动系统的材料要求354

14．5　材料特性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

15．1　绪论361

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

15．4　汽车技术和避免失效的重要性378

15．4.1　汽车商业氛围378

15．3.4　失效预测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

16．2　汽车机械发展趋势394

16．2.1　设计趋势394

16．1　概述394

第16章　未来汽车设计趋势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