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編輯推薦： 本书主要面向CAE仿真的初级到高级人员，为性能开发和仿真设计人员提供有价值的参考和借鉴。 （1）掌握不同软件超单元的原理和应用方法。 （2）掌握不同软件超单元仿真的基本原理、逻辑和脉络。 （3）掌握不同软件超单元仿真的建模流程及细节等。 （4）掌握汽车整车中超单元的应用实战技巧和优化方法。 （5）掌握整车级NVH模态、动刚度、传递路径的超单元分析、优化方法及细节。 （6）掌握超单元在其他行业中的应用方法和实战技巧。 內容簡介： 本书以超单元实战为主线，以理论基础为核心，引导读者渐进式地学习各种常用工具的超单元使用方法和技巧。超单元的基本原理是相通的，但由于每种工具使用场景的不同，导致其相应的超单元使用方法有所区别。掌握超单元的使用技巧，能够让我们在产品的开发过程中提升效率，缩短优化时间。 本书共10章，主要分为基础理论和实战应用两部分。基础部分（第1~3章）详细讲述超单元的基本理论和原理方面的知识点，为后续的超单元实战应用提供理论依据；实战应用部分（第4~10章）从零起步，STEP BY STEP保姆级系统深入的剖析常用工具超单元的实战核心知识点及实际应用技巧和难点。本书示例代码丰富，实际性和系统性较强，保姆级的讲解，助力读者透彻理解书中的重点、难点。 本书既适合初学者入门，精心设计的案例对于工作多年的仿真从业人员也有参考价值，可作为从事机械、汽车、航空航天、船舶、电子等行业工程技术人员的自学或参考用书，也可作为高等院校和培训机构相关专业的教学参考书。 關於作者： 成传胜，硕士，高级工程师，拥有17年工作经验，主要从事汽车结构、NVH等仿真及优化工作；曾担任多个项目的仿真负责人，参与多款车型的开发工作，包括燃油车及新能源汽车，熟悉整车开发流程，具有较强的解决实际工程问题的能力；创立公众号CAE之家，用户超五万名，开展数十场仿真直播分享，累计数万人参与；曾荣获国家优秀发明专利奖，中国仿真联盟青年科技奖，某集团科技进步奖4项，已实际上审核和授权专利100余项，其中发明专利15项，至今共发表论文12篇，撰写CAE分析流程及指南60余项，出版专著1部。 目錄： 第1章绪论 1.1整车性能开发背景 1.1.1整车性能开发流程 1.1.2CAE仿真分析 1.1.3汽车仿真内容 1.2超单元简介 1.2.1超单元产生的背景 1.2.2超单元的意义 1.2.3超单元的定义 第2章超单元的理论基础 2.1超单元相关理论 2.1.1超单元基本概念 2.1.2超单元基本术语 2.2超单元创建 2.2.1超单元创建方法1简述 2.2.2超单元创建方法2简述 2.2.3超单元创建方法3简述 2.3小结 第3章OS超单元法的关键字应用 3.1界面关键字 3.1.1关键字ASET/ASET1 3.1.2关键字BNDFIX/BNDFIX1 3.1.3关键字BNDFREE/BNDFRE1 3.2求解关键字 3.2.1关键字CMSMETH 3.2.2关键字CDSMETH 3.3超单元的复制及定位 3.3.1DMIGMOD关键字的含义 3.3.2DMIGMOD关键字的应用 3.4控制关键字 3.4.1MODEL关键字 3.4.2AMSE4CMS关键字 3.5小结 第4章OS超单元法在动力电池包中的应用 4.1实战一：超单元拓扑优化应用 4.1.1应用背景 4.1.2采用DMIG方法进行拓扑优化 4.2实战二：超单元副车架安装点静刚度应用 4.2.1应用背景 4.2.2采用DMIG方法进行超单元缩聚 4.3实战三：超单元在动力电池模态分析中 4.3.1分析背景 4.3.2超单元缩聚方法：GM 4.3.3超单元其余缩聚方法 4.3.4超单元不同界面自由度定义差异 4.4实战四：超单元在动力电池随机振动分析中 4.4.1分析背景 4.4.2随机振动相关理论 4.4.3OS随机振动分析设置 4.4.4OS与Abaqus随机振动对比 4.4.5模态识别方法 4.5实战五：超单元在动力电池静力学分析中 4.5.1缩聚方法1：CBN法 4.5.2缩聚方法2：GUYAN法 4.5.3缩聚方法3：其他方法 4.6小结 第5章Abaqus超单元法在汽车悬臂及支架中的应用 5.1Abaqus超单元相关基础 5.1.1Abaqus超单元的背景 5.1.2Abaqus子模型相关理论 5.1.3Abaqus子结构相关理论 5.2基于子模型方法的悬臂支架分析 5.2.1Abaqus子模型特点 5.2.2建立某悬臂支架完整模型 5.2.3建立悬臂支架子模型 5.3基于子结构方法的某支架分析 5.3.1Abaqus子结构特点 5.3.2基于子结构的静力分析 5.3.3基于子结构的模态分析 5.4小结 第6章LSDYNA子模型超单元法在电池支架中的应用 6.1子模型介绍 6.1.1LSDYNA子模型关键字调用方法 6.1.2LSDYNA子模型关键字说明 6.2基于LSDYNA子模型的悬臂支架分析 6.2.1基于SEGMENT方法分析子模型 6.2.2基于NODESET方法分析子模型 6.2.3基于NODESET方法分析子模型细化 6.3LSDYNA隐式计算 6.3.1隐式相关基础 6.3.2各种隐式计算类型关键字 6.3.3隐式模态计算实例 6.3.4隐式静力计算实例 6.4小结 第7章LSDYNA子结构超单元法在电池侧柱碰中的应用 7.1LSDYNA超单元背景 7.2动力电池侧柱碰分析 7.2.1整车侧柱碰工况 7.2.2动力电池侧柱碰建模 7.2.3接触相关问题实战 7.3动力电池侧柱碰子结构分析 7.3.1创建动力电池子结构 7.3.2动力电池子结构分析 7.4动力电池子结构挤压分析 7.4.1创建子结构挤压模型 7.4.2子结构挤压模型分析 7.5悬臂支架子结构静力分析 7.5.1创建子结构驱动界面 7.5.2基于子结构模型的研究 7.6小结 第8章Nastran超单元法在汽车开发中的应用 8.1Nastran超单元相关基础 8.1.1超单元的技术特点 8.1.2超单元的关键字 8.1.3超单元的主要分析步骤 8.2Nastran超单元在整车中应用方法一 8.2.1Nastran关键字说明1 8.2.2创建超单元 8.2.3组装超单元及模态计算 8.2.4基于超单元的动刚度计算 8.3Nastran超单元在整车中应用方法二 8.3.1Nastran关键字说明 8.3.2创建超单元 8.3.3组装超单元及模态计算 8.4Nastran超单元在整车中应用方法三 8.4.1Nastran关键字说明2 8.4.2创建超单元 8.4.3组装超单元及模态计算 8.5小结 第9章超单元法在动力学及动刚度中的应用 9.1动力学背景 9.2超单元动力学实战一 9.2.1超单元动力学应用方法一 9.2.2超单元动力学应用方法二 9.2.3超单元动力学应用方法三 9.3超单元动力学实战二 9.3.1启动Motionview软件 9.3.2柔性体h3d计算 9.3.3柔性体mnf计算 9.4超单元动刚度实战 9.4.1动刚度背景 9.4.2超单元应用流程 9.5小结 第10章OS超单元法在汽车传递路径中的应用 10.1传递路径分析相关基础 10.1.1传递路径基础 10.1.2OS超单元传递路径分析 10.2OS超单元在整车传递路径中实战一 10.2.1传统方法计算传递路径流程 10.2.2超单元法计算传递路径流程 10.3OS超单元在整车传递路径中实战二 10.3.1传统方法计算传递路径方法一 10.3.2传统方法计算传递路径方法二 10.3.3超单元方法计算传递路径方法一 10.3.4超单元方法计算传递路径方法二 10.4传递路径在子系统中实战三 10.4.1背景说明 10.4.2传递路径分析设置 10.4.3传递路径分析结果处理 10.5汽车NVH传递函数实战四 10.5.1背景说明 10.5.2分析工况设定 10.5.3分析结果处理 10.5.4NTF优化 10.6小结 附录A中英文对照表 参考文献 內容試閱： 笔者从事数值仿真十数年，从最初的结构仿真，到后续的NVH及其余模块仿真。每块都有各自的特点和应用场景，其中最主要的区别在于各自有其独有的分析工况和评价指标。随着产品开发周期的愈加压缩，仿真分析及优化时间也被严重收缩，所以一直在想如何把一些高效的分析和优化方法分享给需要的同仁，最终下决心对一套高效的仿真方法和实战经验进行梳理和总结，于是便有了这本书。 由于每个常用的工具都有其独有的特点，所以在处理时会有所区别。针对高效的超单元方法，更是如此。超单元其实很早就有专家在研究，通过查阅相关文献，20世纪80年代国内就有很多高校教师及研究机构，特别是高校教师相对较多在做这方面的工作。例如，1989年段根宝的《模态综合超单元法的简化解》一文中通过在子结构的固定对接界面最低频率比整体结构基频较高的条件下，导出了模态综合超单元法的简化解，并通过数值运算证明了该方法的有效性。随着各行各业的快速发展，产品的规模也越来越大，产品的开发周期也越来越短，如何高性价比地在极短的时间快速得到仿真结果和提出优化方案，本书以此为主线，基于实际项目进行了总结和阐述。 从开始想整理这部分内容，到最终动手做，中间经历了很多曲折，完全没有想到其工作量之大，一度在思考做这件事的意义和价值。经过反复梳理和提炼，整理出常用工具的超单元方法和实战流程。超单元法到底有哪些优势和效益，如某锂电池完整模型单元数约为651万个，通过采用超单元法进行随机振动分析，分析结果显示完整模型的计算时间为4h5min15s，而采用两种超单元法的计算时间分别为31min6s和32min11s，求解时间降低87.32%，并且结果基本一致。对于整车级的NVH仿真，通常一个近400万个单元的整车模型路噪仿真需要十几小时的时间，若进行优化，则还需要耗费大量的时间，而采用超单元法后，其优化时间将大幅缩短，如路噪优化时间由原先的十几小时缩短至4h以内。 超单元法的灵活应用需要不断地进行项目实战和总结，不仅在建模上，在解决工程问题中同样如此。超单元法不仅适用于汽车、机械等行业，同样适用于其他专业及行业，特别是大模型及数字孪生等新生领域。本书的主要特色和价值 本书主要面向CAE仿真的初级到高级人员，为性能开发和仿真设计人员提供有价值的参考和借鉴。 主要特色 （1） 涵盖当前主流分析软件的各种超单元应用方法和技巧。 （2） 结合实际工程解决方案的思路和逻辑，对解决过程进行详细说明和解答。 （3） 力求文字易懂和具体，详解分析要点和操作步骤。 （4） 将积累多年的实战经验融合到书籍中，力求初学者快速入门，学习路径清晰全面，轻松入门到进阶。 （5） 全面丰富的基础知识讲解、分析思路、分析流程，也十分适合辅助学习其他CAE工具书。 超单元法应用实践——以汽车仿真为例主要价值 各级人员通过本书的学习，可以获得或达到以下能力： （1） 掌握不同软件超单元的原理和应用方法。 （2） 掌握不同软件超单元仿真的基本原理、逻辑和脉络。 （3） 掌握不同软件超单元仿真的建模流程及细节等。 （4） 掌握汽车整车中超单元的应用实战技巧和优化方法。 （5） 掌握整车级NVH模态、动刚度、传递路径的超单元分析、优化方法及细节。 （6） 掌握超单元在其他行业中的应用方法和实战技巧。 本书的主要内容 本书共10章，主要内容如下： （1） 详细介绍了超单元的相关理论基础。 （2） OS超单元中的关键字及应用技巧。 （3） OS超单元法在动力电池包中的应用流程和技巧。 （4） Abaqus超单元法在汽车悬臂及支架中的应用流程和技巧。 （5） LSDYNA子模型超单元法在电池挤压中的应用流程和技巧。 （6） LSDYNA子结构超单元法在电池侧柱碰撞中的应用流程和技巧。 （7） Nastran超单元法在汽车开发中的应用流程和技巧。 （8） 超单元法在动力学及动刚度中的应用流程和技巧。 （9） 整车传递路径超单元建模流程及分析方法。 （10） 各种实际工程中的实战技巧和经验总结。 （11） 复合材料建模流程及实战技巧。 （12） 常用的材料特性、单元选择、接触算法等实战技巧。 全书在简要讲解相关理论的基础上，较全面地阐述了各种超单元功能模块的使用方法和技巧，并包含丰富的优化问题的方法和思路，以及工程应用实例。 扫描目录上方的二维码可获取本书配套资源。 本书是学习汽车及其他行业CAE分析技术及超单元应用的手册，可作为从事机械、汽车、航空航天、船舶、电子等行业的工程技术人员的自学或参考用书，也可作为理工科院校相关专业师生的教学用书。 致谢 在本书的编写过程中，得到了很多好友的帮助和支持，特别感谢我的爱人赵德云女士，感谢她的帮助和支持，感谢我的孩子们的理解和支持。 衷心感谢汤晖老师和清华大学出版社赵佳霓编辑在图书出版过程中给予的帮助和指导。 在本书的编写过程中，参考了一些相关的书籍和文献文档，在此感谢这些作者的劳动和付出。 由于笔者水平有限，书中难免出现错误和疏漏，敬请各位专家和广大读者批评指正。 最后，由衷感谢一路以来支持、鼓励和鞭策过我的广大朋友们；希望这本书能为您高效仿真提供点支持，也希望更多的同行分享自己的专业知识和经验。 成传胜2024年11月

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