有限元法在汽车行业中的应用
【摘要】：汽车车身结构主要是由薄板冲压的覆盖件、承载骨架和各种加强件组成的。在有限元分析中可将它看成是由许多单元所组成的整体, 或起承载作用, 或承受、传递外部载荷, 以保证整个汽车的正常工作。
【关键词】：汽车；技术；应用
在当前的工程技术领域中有越来越多的复杂结构，包括复杂的几何形状、复杂的载荷作用和复杂的支撑约束等。当对这些复杂问题进行静、动态力学性能分析时, 往往可以很方便地写出基本方程和边界条件, 但却求不出解析解。这是因为大量的工程实际问题非常复杂, 有些构件的形状甚至不可能用简单的数学表达式表达, 所以就更谈不上解析解了。
对于这类工程实际问题, 通常有两种分析和研究途径: 一是对复杂问题进行简化, 提出种种假设, 最终简化为一个能够处理的问题。这种方法由于太多的假设和简化, 将导致不准确乃至错误的答案。另一种方法是尽可能保留问题的各种实际工况, 寻求近似的数值解。在众多的近似分析方法中, 有限元法是最为成功和运用最广的方法。
1. 汽车结构有限元分析
汽车车身结构主要是由薄板冲压的覆盖件、承载骨架和各种加强件组成的。在有限元分析中可将它看成是由许多单元所组成的整体, 或起承载作用, 或承受、传递外部载荷, 以保证整个汽车的正常工作。由于要完成各自独特的功能, 它们的结构各不相同, 并且都比较复杂。一些结构件的工作条件比较恶劣, 长期在振动和冲击载荷下工作。寻求有关这些结构件正确而可靠的设计和计算方法, 是提高汽车的工作性能及可靠性的主要途径之一。
在汽车结构分析中, 有限元法由于其能够解决结构形状和边界条件都非常任意的力学问题的独特优点而被广泛使用。各种汽车结构件都可应用有限元法进行静态分析、固有特性分析和动态分析; 并且从原来对工程实际问题的静态分析为主转化为要求以模态分析和动态分析为主。也可根据工程实际结构的特点要求进行非线性分析。具体地说, 汽车结构有限元分析的应用体现于: 一是在汽车设计中对所有的结构件、主要机械零部件的刚度、强度、稳定性分析; 二是在汽车的计算机辅助设计和优化设计中, 用有限元法作为结构分析的工具; 三是在汽车结构分析中普遍采用有限元法来进行各构件的模态分析，同时在计算机屏幕上直观形象地再现各构件的振动模态, 进一步计算出各构件的动态响应, 较真实地描绘出动态过程, 为结构的动态设计提供方便有效的工具。
有限元法分析汽车结构的一般过程如下:
某知名汽车制造企业大数据应用背景 随着互联网和移动互联网的兴起，越来越多有购车需求的用户会到网上查询相关信息，进行车型、价格、性能等各方面的比较。同时，论坛、微博、贴吧等互联网社交平台也成为用户发表用车感受，讨论汽车品牌的主要阵地，互联网渠道正成为车企最主要的营销阵地，对互联网汽车用户数据的整合和利用，成为汽车企业洞察消费者和市场，明智决策的关键。 企业问题与需求 1、该汽车企业可获得用户数据越来越多，包括官网、minisite、CRM等各渠道来源数据，这些都是非常重要的一方数据，可以最直观的了解对该汽车品牌有需求的目标人群，但这些数据分散于各业务系统中，迫切需要进行整合和应用。 2、汽车行业竞争激烈，国产、合资、日系、德系等各系品牌众多，市场越来越细分，消费者选择的不确定性越来越高，车企需要全面了解用户相关信息，从而更有针对性的进行销售、营销等方面的工作，从而更好的消费者对本品牌的选择。 3、自媒体时代，人人都成为媒体，很多该购车用户会在垂直论坛、贴吧、微博上谈论品牌及竞品，该企业希望能汇总和分析这些舆论数据，及时发现和处理负面信息，同时助力销售线索的拓展。 941大数据服务联盟解决方案 大数据项目整体架构 1、建立大数据云平台，整合各渠道数据
941大数据服务联盟服务方负责基础设施的投入、建设及运维（包括硬件与软件），为该车企建立大数据云平台，通过部码的方式采集官网、Minisite 等线上渠道的用户数据，并与企业内部CRM等数据整合。同时，该企业还接入了用户数据库，基于5.5亿的用户画像数据，补充该企业一方数据无法支持的年龄、购买偏好、媒体偏好等维度的用户数据。 2、标签化用户，生成和管理用户画像 企业一方数据与941大数据服务联盟服务方三方数据融合后，基于标签系统，结合产品及业务需求，生成该车企的微观和宏观用户画像，其中微观画像为单个用户的画像，通过关键ID即可查询人口属性、汽车用户属性、内容偏好等信息。宏观画像为特定用户群画像，包括本品牌相关人群，竞品相关人群等，通过微观/宏观用户画像信息，该企业的市场及销售人员一方面可以准确定位每款车型的潜在用户，包括收入、偏好、学历等各方面特征，从而进行精准的用户细分和市场营销；一方面可以清楚的了解每款车型的用户对产品的关注点，如油耗，外观，空间等，从而在产品设计，营销等方面进行针对性的优化。 3、搭建大数据舆情分析系统，第一时间发现和处理负面信息 以往，该企业的品牌部门为了解用户舆情，都是以人工的方式去各类垂直网站收集用户舆情信息，这种方式繁琐、消耗很多的人力和时间，而且收集的信息也不够全面和实时，本期项目中，941大数据服务联盟服务方为该企业搭建了大数据舆情分析系统，基于大数据抓取工具，抓取互联网微博、论坛数据，贴吧、汽车垂直网站等用户舆情数据，实时、全面的获取该企业旗下各款车型的舆情数据。
模切行业发展与技术应用指南(一) 2010-10-30 16:27:31 来源: 作者: 【大中小】浏 览:3101次评论:0条 目录 第一章模切行业 1 模切的定义及模切所涉及的主要因素 2 模切行业的地域分析及模切行业所涉及的领域 3 模切行业的机密性 第二章模切打样 1 打样目的及过程 2 打样的重要性 3 如何保证样品质量 第三章模切原材料
1 认识原材料 2 材料长度计算 3 模切原材料举例 4 几种常用材料 5 常用材料的主要属性及用途说明第四章刀模 1 认识刀模 2 激光刀模 3 QDC 模具 4 蚀刻刀模 5 各种刀模的优缺点比较
6 刀模的加工制作 第五章模切机 1 多工位旋转模切机（圆刀机） 2 平压平模切机 3 高性能模切机的体现 4 模切机的发展 第六章模切工艺以及模切制品 1 模切常见的工艺类问题举例 2 材料搭配举例 3 模切工艺的审图过程 4 模切机用途详细举例
第七章附件 1 附件（一）模切厂商 2 附件（二）胶带产品--生产流程 3 附件（三）不干胶标签印刷现状分析 4 附件（四） sony- 索尼凯美高3M 公司日东电工简介 5 附件（五）粘胶常识 6 压敏与非压敏材料 第一章模切行业 1 模切的定义及模切所涉及的主要因素 模切是把原材料根据预定形状，通过精密加工和切割的方式使材料形成特定形状的零配件，属于加工行业。模切必须涉及以
下几个因素：原材料；模切设备；刀模；模切技术人员。 2 模切行业的地域分析及模切行业所涉及的领域 2.1 模切行业的地域分析 模切行业进入国内有十几年了，主要地区江苏，深圳，东莞，天津比较多。最近几年深圳地区发展不断上升，模切公司遍布甚广。 2.2 模切行业所涉及的领域 作为模切行业来说，所涉及的领域非常广，包括电子行业，机械加工行业，食品行业，医疗行业，包装行业等等。模切产品所涉及到的电子产品和模切产品的用途：广泛用于电子、电器、MP3、MP4、复印机、数码相机、数码摄像机、笔记本电脑、手机、汽车、仪器仪表、电子通讯、数码IT 产品配件，医疗器械等。 模切产品的用途也非常广泛，不同模切出来的产品具有不同
CAE技术及其在汽车行业中的应用 宋新旺 (金陵科技学院机电工程学院，江苏南京211169) 摘要：汽车CAE技术对降低产品开发成本、缩短产品研发周期具有重要的意义，改变了汽车研发的传统模式，国外汽车CAE技术的应用已经十分成熟，几乎渗透到了汽车开发的各个环节。随着国内汽车自主研发能了的快速发展，汽车CAE技术作为整车开发中的核心技术之一，已经引起了主机厂足够的重视，掌握和利用好汽车CAE技术是缩短和赶超国外先进水平的关键。 关键词：CAE技术应用领域 汽车行业是一个告诉发展的行业，其竞争也日趋激烈，新产品推出的速度也越来越快，这也对CAE应用提出了越来越多的要求。CAE技术为汽车行业的高速发展提供了有力的技术保障，为企业带来了巨大的经济效益。 一、CAE技术简介 1、CAE技术及CAE软件 计算机辅助设计、计算机辅助制造技术已经在一些大中型企业里得到应用，并取得比较好的成绩。计算机辅助制造技术包括：1、CAD——计算机辅助没计2、CAM——计算机辅助制造3、CAE——计算机工程分析。以上三种计算机辅助制造技术并不完全是独立的制造辅助技术，他们通过各种软件进行交叉分析，力图实现设计与分析的一体化，以简化设计过程，从而提升产品的品质，改善产品的性能。例如，CAD软件重在制作二维和三维的图形，以表现事物的主要特征。对于物体的内部特征，CAD软件往往用剖视图对模型进行剖视。但是这种表示方法并不能直观的体现复杂机构的内部构成，不利于机械的设计与进一步的改进。这时就要建立物体的三维模型，对物体图形直接进行CAE分析。此时，CAD/CAE 技术就很好的解决了工程设计与计算相脱节的问题，对实现并进行工程设计提供了技术基础。在互相结合交叉发展的同时，CAD,CAM,CAE又分别在自己的领域进行突破性的发展。在这三者之中，C A E软件的主要功能是借助计算机，实现在产品生产以前对设计方案进行精确试验、分析和论证——即利用CAE技术进行真实模拟。作为CAE技术的载体，CAE 软件是结合计算力学、计算数学、相关的工程科学、工程管理学和现代计算技术，而形成的综合性、知识密集型信息产品。 总之，CAE技术就是一个以收集数据进行工程分析、数据管理、试验、仿真和制造为基本，以三维实体建模为基础，从产品的设计阶段开始，按实际条件进行仿真和结构分析，并按性能要求进行设计和综合评价，从而以达到实现产品的设计优化为目的综合性软件。 2、CAE技术相关理论 汽车计算机工程分析涉及的理论主要包括以下方面（资料）：计算力学、振动上程与控制、计算数学、软件技术、强度理论、疲劳理论、塑性成形的理论、柔体和多刚体动力学、计算机图形学等。 CAE技术主要应用有限元法、仿真技术、优化设计：
有限元分析及其应用-2010 思考题： 1、有限元法的基本思想是什么？有限元法的基本步骤有那些？其中“离散”的含义是什 么？是如何将无限自由度问题转化为有限自由度问题的？ 答：基本思想：几何离散和分片插值。 基本步骤：结构离散、单元分析和整体分析。 离散的含义：用假想的线或面将连续物体分割成由有限个单元组成的集合，且单元之间仅在节点处连接，单元之间的作用仅由节点传递。当单元趋近无限小，节点无限多，则这种离散结构将趋近于实际的连续结构。 2、有限元法与经典的差分法、里兹法有何区别？ 区别：差分法：均匀离散求解域，差分代替微分，要求规则边界，几何形状复杂精度较低； 里兹法：根据描述问题的微分方程和相应的定解构造等价的泛函表达式，求得近似解； 有限元：基于变分法，采用分片近似进而逼近总体的求解微分方程的数值计算方法。 3、一根单位长度重量为q的悬挂直杆，上端固定，下端受垂直向下的外力P，试 1）建立其受拉伸的微分方程及边界条件； 2）构造其泛函形式； 3）基于有限元基本思想和泛函求极值构造其有限元的计算格式（即最小势能原理）。4、以简单实例为对象，分别按虚功原理和变分原理导出有限元法的基本格式（单元刚度矩 阵）。 5、什么是节点力和节点载荷？两者有何区别？ 答：节点力：单元与单元之间通过节点相互作用 节点载荷：作用于节点上的外载 6、单元刚度矩阵和整体刚度矩阵各有何特点？其中每个矩阵元素的物理意义是什么（按自 由度和节点解释）？ 答：单元刚度矩阵：对称性、奇异性、主对角线恒为正 整体刚度矩阵：对称性、奇异性、主对角线恒为正、稀疏性、带状性。 Kij，表示j节点产生单位位移、其他节点位移为零时作用i节点的力，节点力等于节点位移与单元刚度元素乘积之和。 7、单元的形函数具有什么特点？有哪些性质？ 答：形函数的特点：Ni为x，y的坐标函数，与位移函数有相同的阶次。 形函数Ni在i节点的值为1，而在其他节点上的值为0； 单元内任一点的形函数之和恒等于1； 形函数的值在0~1间变化。 8、描述弹性体的基本变量是什么？基本方程有哪些组成？ 答：基本变量：外力、应力、应变、位移 基本方程：平衡方程、几何方程、物理方程、几何条件 9、何谓应力、应变、位移的概念？应力与强度是什么关系？ 答：应力：lim△Q/△A=S △A→0 应变：物体形状的改变 位移：弹性体内质点位置的变化 10、问题的微分方程提法、等效积分提法和泛函变分提法之间有何关系？何谓“强形 式”？何谓“弱形式”，两者有何区别？建立弱形式的关键步骤是什么？
（汽车行业）汽车与工业设 计
国家科技支撑计划重点项目 《汽车产品研发与工业设计服务业共性关键技术研究开发 及示范应用工程》 课题申报指南 中华人民共和国科学技术部 二○一○年九月
第一章申请须知 一、项目总体目标 本项目隶属信息产业与现代服务业领域，面向国民经济和社会发展需求，针对产品研发与工业设计产业共性技术研究开发与应用示范过程中遇到的重大科技问题，开展设计服务业创新模式和汽车及数控机床产品总体设计与高性能计算能力需求研究，在此基础上，加强重点工业领域产品研发与工业设计的基础数据资源库建设，并在现有科技条件平台基础上，增加参与式创新、虚拟现实仿真评价、用户体验等服务功能，实现产品研发与工业设计的全链条技术服务，运用产学研联合机制，攻克汽车及数控机床领域的关键技术，突破制约工业设计产业发展的瓶颈问题，开展汽车及数控机床领域的设计创新示范工程，提高北京地区设计创新服务能力，大幅增强重点工业领域的产业竞争力，为我国的经济社会协调发展提供支撑。 二、项目研究内容 本项目在开展产品设计服务创新模式、汽车和数控机床产品总体设计与高性能计算能力需求研究的基础上，基于现有云计算服务平台和工业设计共性技术服务平台，重点提升面向汽车设计的高性能计算服务能力，以在线服务形式增添新产品与国家政策查询、新材料应用咨询、通用模块数据共享等功能，并将现有产品设计服务链条由原有的逆向工程与快速成型为主，向前端的用户参与设计、后端的虚拟现实仿真评价与可用性测试延伸。基于完善后的平台服务功能，选取汽车与数控机床两大重点领域实施设计创新示范工程，提高区域重点产品研发与工业设计的水平与国际竞争力。 三、课题设置 本项目下设4个课题，包括基础研究课题1项，平台建设与技术攻关课题1项，示范工程课题2项，具体如下：
某知名汽车制造企业大数据应用 背景 随着互联网和移动互联网的兴起，越来越多有购车需求的用户会到网上查询相关信息，进行车型、价格、性能等各方面的比较。同时，论坛、微博、贴吧等互联网社交平台也成为用户发表用车感受，讨论汽车品牌的主要阵地，互联网渠道正成为车企最主要的营销阵地，对互联网汽车用户数据的整合和利用，成为汽车企业洞察消费者和市场，明智决策的关键。 企业问题与需求 1、该汽车企业可获得用户数据越来越多，包括官网、minisite、CRM等各渠道来源数据，这些都是非常重要的一方数据，可以最直观的了解对该汽车品牌有需求的目标人群，但这些数据分散于各业务系统中，迫切需要进行整合和应用。 2、汽车行业竞争激烈，国产、合资、日系、德系等各系品牌众多，市场越来越细分，消费者选择的不确定性越来越高，车企需要全面了解用户相关信息，从而更有针对性的进行销售、营销等方面的工作，从而更好的消费者对本品牌的选择。 3、自媒体时代，人人都成为媒体，很多该购车用户会在垂直论坛、贴吧、微博上谈论品牌及竞品，该企业希望能汇总和分析这些舆论数据，及时发现和处理负面信息，同时助力销售线索的拓展。 941大数据服务联盟解决方案
大数据项目整体架构 1、建立大数据云平台，整合各渠道数据 941大数据服务联盟服务方负责基础设施的投入、建设及运维（包括硬件与软件），为该车企建立大数据云平台，通过部码的方式采集官网、Minisite等线上渠道的用户数据，并与企业内部CRM等数据整合。同时，该企业还接入了用户数据库，基于5.5亿的用户画像数据，补充该企业一方数据无法支持的年龄、购买偏好、媒体偏好等维度的用户数据。 2、标签化用户，生成和管理用户画像 企业一方数据与941大数据服务联盟服务方三方数据融合后，基于标签系统，结合产品及业务需求，生成该车企的微观和宏观用户画像，其中微观画像为单个用户的画像，通过关键ID即可查询人口属性、汽车用户属性、内容偏好等信息。宏观画像为特定用户群画像，包括本品牌相关人群，竞品相关人群等，通过微观/宏观用户画像信息，该企业的市场及销售人员一方面可以准确定位每款车型的潜在用户，包括收入、偏好、学历等各方面特征，从而进行精准的用户细分和市场营销；一方面可以清楚的了解每款车型的用户对产品的关注点，如油耗，外观，空间等，从而在产品设计，营销等方面进行针对性的优化。 3、搭建大数据舆情分析系统，第一时间发现和处理负面信息
新材料在汽车发展的应用 学号：****** 姓名：***** 【摘要】：现代对汽车性能要求越来越高，轻量化、节能降耗和 降低排放污染是现在汽车发展的趋势，而轻量化必须从改进汽车的 材料出发，研制性能更好更轻的汽车材料从而带来能源消耗的减少，进而排放污染随之降低，汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面，新材料对于汽车工业的发展是至关重要的。 【关键词】：新材料（合金，新型塑料，纳米材料等）；汽车 对于汽车工程材料来说，其总的发展趋势是：结构材料中钢铁 材料所占比例将逐步下降，有色金属、陶瓷材料、复合材料、高分 子材料等新型材料的用量将有所上升。在性能可靠的条件下，尽可 能多地采用铝合金、复合材料等轻型、新型材料取代钢铁材料。随 着大量新材料，如高分子材料、复合材料等的迅速发展，为现代汽 车的发展提供了必要的条件。复合材料、陶瓷材料、特殊用途材料 的用量呈增长趋势。新材料对于汽车工业的发展是至关重要的，下 面就分几个方面介绍一下最新汽车材料的应用，车身新材料的种类: 镀锌钢板 随着汽车工业发展，为了提高车体使用寿命和增强车体材料的 抗腐性能，镀锌钢板得到广泛使用。由于在目前汽车车身制造中， 主要采用电阻点焊方法，与无镀层钢板相比，镀锌钢板的点焊过程 中还存在一些问题：先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流，致使焊 接电流密度减小；锌层表面烧损、污染电极而使电极寿命降低；锌 层电阻率低，接触电阻小；容易产生焊接飞溅、裂纹及气孔等缺陷。 高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有 后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的 高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度大幅度提高，是普通低碳钢板的2～3倍，深拉延性 能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。 含磷高强度冷轧钢板 含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱 盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较 高强度，比普通冷轧钢板高15％～25％；良好的强度和塑性平衡， 即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的 耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20％；具有良好的点焊性能。 烘烤硬化冷轧钢板 经过冲压拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。
有限元法基本原理与应用 班级机械2081 姓名方志平 指导老师钟相强 摘要：有限元法的基础是变分原理和加权余量法，其基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元，在每个单元内，选择一些合适的节点作为求解函数的插值点，将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式，借助于变分原理或加权余量法，将微分方程离散求解。采用不同的权函数和插值函数形式，便构成不同的有限元方法。 关键词：有限元法；变分原理；加权余量法；函数。 Abstract：Finite element method is based on the variational principle and the weighted residual method, the basic idea is to solve the computational domain is divided into a finite number of non-overlapping units, each unit, select some appropriate function for solving the interpolation node points as , the differential variables rewritten or its derivative by the variable value of the selected node interpolation functions consisting of linear expressions, by means of variational principle or weighted residual method, the discrete differential equations to solve. Different forms of weight functions and interpolation functions, it constitutes a different finite element method. Keywords：Finite element method; variational principle; weighted residual method; function。 引言 有限元方法最早应用于结构力学，后来随着计算机的发展慢慢用于流体力学的数值模拟。在有限元方法中，把计算域离散剖分为有限个互不重叠且相互连接的单元，在每个单元内选择基函数，用单元基函数的线形组合来逼近单元中的真解，整个计算域上总体的基函数可以看为由每个单元基函数组成的，则整个计算域内的解可以看作是由所有单元上的近似解构成。在河道数值模拟中，常见的有限元计算方法是由变分法和加权余量法发展而来的里兹法和伽辽金法、最小二乘法等。根据所采用的权函数和插值函数的不同，有限元方法也分为多种计算格式。从权函数的选择来说，有配置法、矩量法、最小二乘法和伽辽金法，从计算单元网格的形状来划分，有三角形网格、四边形网格和多边形网格，从插值函数的精度来划分，又分为线性插值函数和高次插值函数等。不同的组合同样构成不同的有限元计算格式。对于权函数，伽辽金(Galerkin)法是将权函数取为逼近函数中的基函数；最小二乘法是令权函数等于余量本身，而内积的极小值则为对代求系数的平方误差最小；在配置法中，先在计
一、内容概要 经过10余年的研究开发和示范运行，我国新能源汽车行业已形成从原材料供应、动力电池、整车控制器等关键零部件研发生产，到整车设计制造，及充电基础设施配套建设等完整的产业链，具备了产业化基础。自2012年国家相继出台了诸如《节能与新能源汽车产业发展规划（2012―2020年）》、《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》（2013年）、《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》（2014年）、《电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020年）》（2015年）、《关于“十三五”新能源汽车充电基础设施奖励政策及加强新能源汽车推广应用的通知》（2016年）、《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》（2018年）等政策规划，以车辆购置补贴政策为主，包括全国范围内的车辆购置税减免、政府及公共机构采购、扶持性电价、充电基础设施建设支持等，对新能源汽车行业进行全方位扶持。 在国家及地方政府配套政策的支持下，我国新能源汽车实现了产业化和规模化的飞跃式发展。2011年我国新能源汽车产量占全国汽车产量比重不到千分之一，2018年该比重已达4.47%。其中2014年是我国新能源汽车发展元年，2014年、2015年我国新能源汽车产销量同比增长均超过300%。
目前，该地初步具备了大力发展新能源汽车的技术、人才和产业条件，但与全国甚至周边省市相比，科技优势、产业基础、支持力度、发展势头还有很大差距，急需培育壮大和加速发展，积极营造良好营商环境，加大对外招商力度，引进在全国乃至全球具备竞争力的优质项目和重点企业，不断推进新能源汽车产业提质升级。 二、策划包装目录 第一章产业界定 1.1产业定义 1.2产业分类 1.3 产业链 第二章产业发展现状 2.1产业基础 2.2重点企业 2.3存在问题 第三章总体定位及重点方向 3.1总体定位 3.1.1指导思想 3.1.2发展思路 3.1.3发展定位 3.2发展方向
机械与汽车学院 曹国强 主要内容： 1、有限元法的基本思想。 2、结构力学模型的简化和结构离散化。 3、有限元法的实施过程。 一、有限元法的基本思想 有限元法是随着计算机的发展而发展起来的一种有效的数值方法。其基本思想是：将连续的结构分割成数目有限的小单元体（称为单元），这些小单元体彼此之间只在数目有限的指定点（称为节点）上相互连接。用这些小单元体组成的集合体来代替原来的连续结构。再把每个小单元体上实际作用的外载荷按弹性力学中的虚功等效原理分配到单元的节点上，构成等效节点力，并按结构实际约束情况决定受约束节点的约束。这一过程称为结构的离散化。其次，对每个小单元体选择一个简单的函数来近似地表示其位移分量的分布规律，并按弹性力学中的变分原理建立起单元节点力和节点位移之间的关系（单元刚度方程），最后，把全部单元的节点力和节点位移之间的关系组集起来，就得到了一组以结构节点位移为未知量的代数方程组（总体刚度方程），同时考虑结构的约束情况，消去那些结构节点位移为零的方程，再由最后的代数方程组就可求得结构上有限个离散节点的各位移分量。求得了结构上各节点的位移分量之后，即可按单元的几何方程和物理方程求得各单元的应变和应力分量。 有限元法的实质就是把具有无限个自由度的连续体，理想化为有限个自由度的单元的集合体，使问题简化为适合于数值解法的结构型问题。 经典解法（解析法）与有限元法的区别 解析法 { } 建立一个描述连续体性质的偏微分方程组 有限元解法 连续体 数目增加到∞ 大小趋于0 微元 有限元 离散化 （单元分析）集合 总体分析 求得近似解
二、结构力学模型的简化和结构离散化 （一）结构力学模型的简化 用有限元法研究实际工程结构问题时，首先要从工程实际问题中抽象出力学模型，即要对实际问题的边界条件、约束条件和外载荷进行简化，这种简化应尽可能地反映实际情况，不至于使简化后的解答与实际差别过大，但也不要带来计算上的过分复杂，在力学模型的简化过程中，必须判断实际结构的问题类型，是二维问题还是三维问题。如果是平面问题，是平面应力问题，还是平面应变问题。同时还要搞清楚结构是否对称，外载荷大小和作用位置，结构的几何尺寸和力学参数（弹性模量E、波松比μ等）。 （二）结构的离散化 将已经简化好的结构力学模型划分成只在一些节点连续的有限个单元，把每个单元看成是一个连续的小单元体，各单元之间只在一些点上互相联结，这些点称作节点，每个单元体称为一个单元。用只在节点处连接的单元的集合体代替原来的连续结构，把外载荷按虚功等效原理移置到有关受载的节点上，构成节点载荷，把连续结构进行这样分割的过程称为结构的离散化。现举例说明。 设一平面薄板，中间有一个园孔，其左端固定，右端受面力载荷q，试对其进行有限元分割和力学模型简化。
1、有限元这种数值计算方法起源于20世纪50年代中期航空工程中飞机结构的矩阵分析。 2、有限单元法的基本思想:在力学模型上将一个原来连续的物体离散成为有限个具有一定 大小的单元,这些单元仅在有限个节点上相连接,并在节点上引进等效力以代替实际作用于单元上的外力。 3、节点:网格间相互连接的点。 4、边界:网格与网格的交界线。 5、有限元的优点:①理论基础简明,物理概念清晰,且可在不同的水平上建立起对该法的 理解②具有灵活性和适用性,应用范围极为广泛③该法在具体推导运算中,广泛采用了矩阵方法。 6、有限单元法分类(从选择基本未知量的角度:位移法(以节点位移为基本未知量,通用 性广、力法(以节点力、混合法(一部分以节点位移,另一部分以节点力 7、有限元法分析计算的基本步骤:①结构的离散化②单元分析(选择位移模式,建立单元 刚度方程,计算等效节点力③整体分析④求解方程,得出节点位移⑤由节点位移计算单元的应变与应力。 8、单元划分:将某个机械结构划分为由各种单元组成的计算模型。 9、有限元法基本近似性------几何近似。
10、弹性力学的任务:分析弹性体在受外力作用并处于平衡状态下产生的应力、应变和位移状态及其相互关系等。 11、弹性力学假设所研究的物体是连续的、完全弹性的、均匀的、各向同性的、微小变形的和无初应力的 12、外力:体力(分布在物体体积内的力---重力、惯性力、电磁力面力(分布在物体表面上的力---流体压力、接触力、风力 13、应力:物体受外力作用,或由于温度有所改变,其内部发生的内力。σ={ σx σy σz τx τy τz } = [σx σy σz τx τy τz ]T 14、应变:物体受到外力作用时,其形状发生改变时的形变。---长度和角度。 ε={ εx εy εz γx γy γz } = [εx εy εz γx γy γz ]T 15、位移:弹性体在载荷作用下,不仅会发生形变,还将产生位移,即弹性体位置 的移动。 δ={u v w }=[u v w ]T 16:、变形协调条件:设想在变形前,把弹性体分为许多微小立方单元体。变形后,每个单元体都产生任意变形而变成一些六面体。可能发生这样的情况,这些六面体
《汽车销售指南》 前言 人们常说汽车是改变世界的机器。当今世界，在人们的生产、生活中可以离开汽车的活动已经不多了，而且 越来越多的人类活动 都被汽车改变了。人们在基本解决了吃、穿、住的问题之后的第一个发展就是行。所谓行， 早就不是简单的步行，自行，已经逐渐向车行发展。这个发展趋势在中国将越来越强盛。 祝贺各位有机会参与一个改变中国工业格局的活动，参与一个书写中国汽车工业的历史的工作。我们绝不是 在简单地销售汽车， 我们是在销售生活， 销售一种人类不断追求的美好生活， 舒适的生活，方便的生活，有尊严, 有价值的生活。同样，我们无法忽略汽车带给商业社会的变化，在改变人类生活的同时，汽车改变了人们的工作 效率，改变了人们的工作方式，改变了人们的经商习惯。对于商业社会来说，对汽车的需求也不简单地是速度， 效率，豪华，我们努力销售的是商业人士的气质、身份和专业性。因此，在座的各位是接触客户的第一点，我们 的工作不是销售这两个字可以涵盖的，我们是客户的出行顾问；是他们改变生活，改变商业机遇的运输顾问；我 们是他们第一时间想到的顾问，第一时间要会谈的人；我们不是单纯的销售人员，我们是客户的购车顾问。 大家准备好了吗？ 销售过程是一个非常复杂的过程，任何产品的销售都不例外，即使象油饼，豆浆的销售都可以是一种成规模 的销售格局，尤其复 杂的就是销售技术含量非常高的产品，如汽车。世界上许多优秀的销售大师销售的第一个产 品都是汽车，如美国的顶尖销售大师齐格勒，日本的国家级销售高手本田村木；欧洲的保险销售专家德莱美隆。 他们的成就都是国家级的荣誉，如果一个国家没有销售人员，它就不是商业化的现代社会的国家。这些专家几乎 一致地认为，如果一个销售人员可以将汽车卖好，那么世界上就没有什么东西是他不会卖的了。 可见，卖汽车并不是简单的事情。我们面对的是完全不同的客户，这些客户在不同时间，不同状态下会有不 同的需求和表现。作 为销售高手，既要满足客户的需求，又要达到销售的目的；既要让不同层次的客户满意，又 要为公司赢得利润；所以，销售是一门艺术，而销售汽车更是一门豪华艺术。 任何产品都会有不足的地方，任何产品优秀的地方都会有竞争者来模仿，有的时候这种模仿比原始创新还要 先进和贴近客户的需 求，这个现象是无法回避的，但这并不意味着我们就无法销售我们的产品。销售是艺术的含 意就在这里。处理客户产生的各种怀疑，各种误解，各种偏见是一个销售高手的基本技能。 我们每天都会面对各种各样的客户，其中有一些是真心要购车的客户，有一些不过是随便看一看，优秀的销 售人员可以通过一定 的技巧来发现真实的客户，并紧密地跟踪这样的客户，从而完成自己的销售工作。还有的时 候，销售人员需要上门拜访客户，于是就需要识别最有潜力的客户的技巧和能力，并在识别的基础上应用专业的 销售技巧来完成销售任务。 商业会谈是销售工作中又一个关键的无法回避的内容。对于销售人员来说，什么是得体的商业会谈，商业沟 通的基本要求是什 么，如何保证公司的利润，如果对付讨价还价，甚至要知道如何对付联合购车团体。 专业的汽车销售人员不仅要掌握上面提到的了解客户， 识别需求，阐述、展示产品，处理异议以及商业沟通， 商业谈判等技巧，而且还要有客户心理，采购行为等方面的知识，甚至还要发展自己个人的销售风格，独特的销 售方法，根据客户的不同来调整自己的销售方法。 第一章 一个全新的汽车销售人员，在车行工作的第一年应该销售出多少辆车？ 全国各地的主要大城市都已经有了类似于大卖场一样的汽车销售市场， 在这些市场中活跃着的各色各样的销 售人员，他们一年可以销售出多少车辆？ 在西方汽车工业比较发达的国家，诸如美国，加拿大，德国，英国，法国，甚至地理位置属于亚洲的澳大利 亚等国家，一个刚入 行的汽车销售人员一年又应该销售出多少辆车呢？ 如果你将选择销售汽车来作为你提高自己收入的一个工作，那么，也许你需要花费很长的时间才有可能实现 你的理想，但是，如 果你选择汽车销售作为一个符合你性格的工作，而不是仅因为经济收入而对它感兴趣的话， 那么你得到的将不仅仅是在工作中产生乐趣，同时更有着经济上回报。 目前，汽车工业在中国还是一个非常年轻的领域，这使得许多的从业人员都因此抓住了最初的机会，获得了 回报，更有一些人获 得的回报是非常之大的。但是，随着市场的逐渐成熟，客户获得的有关汽车消费知识的逐渐 增加，仅仅依赖简单的能说会道，滔滔不绝，口若悬河的方式来销售汽车将远远不能如早期一样迅速地获得客户 的信任了，当然，对于汽车这种产品，失去了客户的信任，销售自然也无法完成了。 一个合格的汽车销售人员应该具备什么技能以及什么素质呢？任何一个人是否都有可能成为优秀的汽车销 售人员呢？让我们先来 看一个例子。 这是美国中部一个普通城市里一个普通地区的一家比较知名的车行。 车。这天 下午，阳光明媚，微风吹拂，让展厅看起来格外明亮，店中的 这是一个普通的工作日，一对夫妻带着两个孩子走进了车行。凭着做了 对夫妻是真实的买家。 乔治热情地上前打招呼--汽车销售的第一个步骤--并用目光与包括两个孩子在内的所有的人交流， 目光交流的 同时，他作了自我介绍，并与夫妻分别握手。之后，他看来是不经意地抱怨天空逐渐积累起来的云层，以及周末 可能来的雨雪天气，这个车行展厅内有六辆各种类型的越野 7个销售人员都各自在忙着自己的事情。 10年汽车销售的直觉，乔治认为这
中国日本德国英国美国 图表 1 汽车金融产品渗透率 2.大数据在汽车金融行业中的应用 汽车金融行业在发展大数据能力方面具有天然优势：受行业特性影响，金融机构在开展业务的过程中积累了海量的高价值数据。对理解和洞察市场和客户方面正产生着深远的影响。大数据在汽车金融领域的应用为后者带来了更多发展的可能性，可以创新汽车金融理念、流程、产品与服务模式，提供更高效、便捷的金融服务，提高金融资源配置效率，降低成本，提升用户体验。
ESP China天美中国 ESP China天美中国通过建立汽车行业大数据平台，整合上下游资源，把跟汽车相关的保养、维修、换件、加油、保险甚至餐饮整合至汽车行业大数据平台，通过建立以人为中心的数据库，并根据客户在平台上的大数据条件建立智能型大数据库，为汽车行业客户提供金融咨询贷款等服务。 ESP China天美中国以为，在大数据建设的初期，应对数据的使用维度进行规划，把信息根据性质划分重要程度，重点收集信息，并实现补充信息和必备信息相交错，外部信息和内部信息相结合，动态信息和静态信息相辅相成的关键落实，一旦细分行业细分客户的大数据成型，随着规模扩大，即可以实现汽车金融平台的大数据管理。 2.1 大数据在汽车融资租赁行业的应用 大数据为汽车融资租赁机构提供了客户全方位信息，通过分析和挖掘客户的交易和消费信息掌握客户消费习惯，并准确预测客户行为，有针对性地推销产品和服务，满足汽车融资租赁机构对潜在客户量身定制服务的需求。另外，在品牌管理和客户服务反馈方面，大数据通过对人们在思想、情绪和通信方面的数据化情感分析，获取并汇总顾客的反馈意见并对营销活动效果做出准确判断。 2.1.1 搜集客户特征，用于产品开发和决策支持 客户特征应用主要分为个人客户和企业客户。个人客户信息数据包括：个人姓名，性别，年龄，身份信息，联系方式，职业，生活城市，工作地点，家庭地址，所属行业，具体职业，收入，社会关系，婚姻状况，子女信息，教育情况，工作经历，工作技能，账户信息，产品信息，个人爱好等等。企业客户包括企业名称，关联企业，所属行业，销售金额，注册资本，账户信息，企业规模，企业地点，分公司情况，客户和供应商，信用评价，主营业务，法人信息等等。 汽车融资租赁机构可以将这些信息集中在大数据管理平台，对客户进行分类，依据数据，进行产品开发和决策支持。例如可以依据客户年龄、职业、收入、资产等，针对部分群体推出信用消费，抵押贷款，为客户提供针对于人生不同阶段的汽车金融服务。也可以检验已有产品的占有率，推广效果，以及采集客户的自身产品需求。企业客户也是同样道理，没有数
1 课程论文：弹性力学有限元位移法原理（30分） 撰写一篇论文，对有限元位移法的原理作一般性概括和论述。要求论文论及但不限于下列内容：1）弹性力学有限元位移法的基本思想和数学、力学基础；2）有限元法求解的原理和过程，推导计算列式；对基本概念和矩阵符号进行解释和讨论；3）等参单元的概念、原理和应用。 1.1 对一维杆单元有限元形式的理解 我对此提出了几点疑问： 1)为什么边界条件u1=0，就要划去刚度矩阵[K]中对应的行列再解方程？ 2)为什么刚度矩阵[K]会奇异？ 3)为什么平衡方程本身是矛盾的，而加上边界条件u1=0之后就能解出一 个唯一的近似解？ 4)为什么刚度矩阵[K]是对称的？ 下面我谈谈自己的理解:节点平衡方程是在u1不定的前提下，假设单元内位移都是线性变化推导出来的，由此u1相当于一个不确定的定值约束，再加上中间两个节点的连续性要求，系统实际上只有三个独立的自由度（广义坐标）。 对于第一个问题，其实刚度矩阵[K]中的元素不是一成不变的，相反它是伴随边界条件动态变化的。当u1=0时由刚度矩阵的推导过程可以知道，刚度矩阵的第一行和第一列都会变为0，所以此时第一行和第一列对于求解方程是没有作用的。 对于第二个问题，由于系统自由度（广义坐标）只有三个，而我们的方程却列出
了四个，显然
这四个方程不可能线性无关，所以刚度矩阵奇异。 对于第三个问题，首先我们应该明确方程区别于等式，虽然左右两边都是用“=”连接，但是方程只在特殊条件下取得定解。由于平衡方程是在没有约束的条件下推导出来的，显然它不可能满足等式要求。宏观上看，系统在没有外部约束，而又施加有外力，显然系统会产生加速度而绝不会平衡。所以平衡方程本身是矛盾的。而加上边界条件之后，不但满足了平衡的前提，还改变了矩阵的结构和性质，所以有解。但是，由于我们提前假设了位移线性变化，相当于人为对单元施加了额外约束，让位移按照我们假设的规律变化，所以得到的解是过刚的近似解。但对于方程本身而言是精确解。 对于第四个问题，其力学的作用机理类似于作用力与反作用力，由于刚度矩阵不表征方向，所以其大小是相等的。 1.2 有限元法的思想 有限元法是求解连续介质力学问题的数值方法，更一般意义是一种分析结构问题和连续场数学物理问题的数值方法。 有限元法的基本思想是离散化和分片插值。 即把连续的几何机构离散成有限个单元，并在每一个单元中设定有限个节点，从而将连续体看作仅在节点处相连接的一组单元的集合体，同时选定场函数的节点值作为基本未知量并在每一单元中假设一个近似插值函数以表示单元中场函数的分布规律，再建立用于求解节点未知量的有限元方程组，从而将一个连续域中的无限自由度问题转化为离散域中的有限自由度问题。 求解得到节点值后就可以通过设定的插值函数确定单元上以至个集合体上的场函数。对每个单元，选取适当的插值函数，使得该函数在子域内部、在子域分界面上以及子域与外界面上都满足一定的条件。单元组合体在已知外载荷作用下处于平衡状态时，列出一系列以节点、位移为未知量的线性方程组，利用计算机解出节点位移后，再用弹性力学的有关公式，计算出各单元的应力、应变，当各单元小到一定程度，那么它就代表连续体各处的真实情况。
有限元法基础试题（A ） 一、填空题（5×2分） 1.1单元刚度矩阵e T k B DBd Ω = Ω? 中，矩阵B 为__________，矩阵D 为___________。 1.2边界条件通常有两类。通常发生在位置完全固定不能转动的情况为_______边界，具体指定有限的非零值位移的情况，如支撑的下沉，称为_______边界。 1.3内部微元体上外力总虚功： ()(),,,,e x x xy y bx xy x y y by d W F u F v dxdy δστδτσδ??=+++++??+(),,,,x x y y xy y x u v u u dxdy σδσδτδδ??+++??的表达式中，第一项为____________________的虚功，第二项为____________________的虚功。 1.4弹簧单元的位移函数1N +2N =_________。 1.5 ij k 数学表达式：令j d =_____，k d =_____，k j ≠，则力i ij F k =。 二、判断题（5×2分） 2.1位移函数的假设合理与否将直接影响到有限元分析的计算精度、效率和可靠性。（ ） 2.2变形体虚功原理适用于一切结构（一维杆系、二维板、三位块体）、适用于任何力学行为的材料（线性和非线性），是变形体力学的普遍原理。 （ ） 2.3变形体虚功原理要求力系平衡，要求虚位移协调，是在“平衡、协调”前提下功的恒等关系。 （ ） 2.4常应变三角单元中变形矩阵是x 或y 的函数。 （ ） 2.5 对称单元中变形矩阵是x 或y 的函数。 （ ） 三、简答题（26分） 3.1列举有限元法的优点。（8分） 3.2写出有限单元法的分析过程。（8分） 3.3列出3种普通的有限元单元类型。（6分） 3.4简要阐述变形体虚位移原理。（4分） 四、计算题（54分） 4.1对于下图所示的弹簧组合，单元①的弹簧常数为10000N/m ，单元②的弹簧常数为20000N/m ，单元③的弹簧常数为10000N/m ，确定各节点位移、反力以及单元②的单元力。（10分） 4.2对于如图所示的杆组装，弹性模量E 为10GPa ，杆单元长L 均为2m ，横截面面积A 均为2×10-4m 2，弹簧常数为2000kN/m ，所受荷载如图。采用直接刚度法确定节点位移、作用力和单元②的应力。（10分）
5GAA brings together automotive, technology and telecommunications companies to work closely together to develop end-to-end solutions for future mobility and transportation services AUTOMOTIVE INDUSTRY Vehicle Platform, Hardware and Software Solutions TELECOMMUNICATIONS Connectivity and Networking Systems, Devices and Technologies End-to end-solutions for intelligent transportation, mobility systems and smart cities
5GAA: A Global Cross Industry Association ?“Audi, BMW Group, Daimler AG are teaming with Ericsson, Huawei, Intel, Nokia, and Qualcomm to create the 5G Automotive Association (5GAA), which will help develop, test, and promote 5G standards” ?“Scope of the alliance is focused on bringing connectivity solutions to market addressing technical, business, and regulatory challenges” September 2016Q3 2018 5GAA unites 90+ members working together to: ?Deliver innovation for road safety, connectivity and sustainability ?Accelerate cooperative, connected, automated mobility ?Develop 360o solutions for SMART mobility services ?Pave the way towards 5G mobility