●譯者序
第10版前言
第1版前言
物理量符號表
第1章輕量化的目標
第2章輕量化的問題結構
2.1降低自重
2.2成本模型
2.3設計的邊界條件與使用條件
2.4輕量化的價值
第3章輕量化的方法和輔助工具
3.1設計技術
3.2計算方法
3.3測試技術
3.4試驗技術
第4章輕量化構造
4.1差動構造
4.2整體構造
4.3集成構造
4.4復合構造
4.5實壁體與殼體
第5章材料選擇的準則
5.1性能參數
5.2線彈性特征值
5.3非線彈性特征值
5.4載荷性能
5.5相關材料性能
5.5.1比容積
5.5.2比剛度
5.5.3穩定性阻力
5.5.4斷裂長度
5.5.5材料評估
5.6品質指數
5.7輕量化指數
5.8材料選擇的要點
第6章輕量化材料
6.1鋼一
6.1.1改變特性
6.1.2種類I
6.1.3物理力學性能
6.2鑄鐵材料
6.3鋁
6.3.1改變特性
6.3.2變形鋁合金
6.3.3鑄造鋁合金
6.3.4物理力學性能
6.3.5燒結鋁
6.3.6泡沫鋁
6.4鎂
6.4.1鎂合金
6.4.2物理力學性能
6.5鈦
6.5.1純鈦
6.5.2鈦合金
6.5.3物理力學性能
6.6塑料
6.7超輕合金
6.8纖維增強材料
6.8.1纖維塑料復合物
6.8.2纖維增強金屬
第7章輕量化設計原則
7.1結構特征
7.2設計原則
第8章彈性理論基礎
8.1
8.2幾何特征值
8.2.1面積慣性矩
8.2.2Steiner定理
8.2.3組合型材的面積慣性矩
8.2.4轉換面積慣性矩
8.2.5主面積慣性矩
8.3彈性方程
8.3.1偏移與扭曲
8.3.2扭曲與應力
8.3.3平衡
8.3.4平面彈性等式
8.4變形能
8.5彈性定律
8.6彈性定律
8.6.
8.6.
8.6.
第9章薄壁型杆
9.1力流
9.2力流與內力變量
9.3剪切力彎曲
9.3.1剪切力流分布
9.3.2剪切中心
9.3.3閉口對稱設計型材
9.3.4閉口不對稱型材
第10章型杆的扭轉
10.1基本關繫
10.2實心橫截面與管橫截面
10.3閉口薄壁橫截面
10.4開口薄壁橫截面
10.5帶有腹板的空心橫截面
10.6橫截面的翹曲
10.7簡單型材的翹曲阻力
第11章開口型杆的彎曲
11.1廣義法向應力問題
11.2任意橫截面的幾何特征值
第12章抗剪壁桁梁型材
12.1應力載荷模型
12.2剪切力流導致的力和力矩
12.3抗剪壁桁梁型材的剪切中心
12.4組合式抗剪壁桁梁型材
第13章剪場設計
13.1剪場
13.2理想拉伸場
第14章加固箱型材
14.1四弦杆模型
14.2扭轉應力載荷
14.3開口
第15章能量原理與做功原理
15.1能量原理
15.2做功原理
15.3力學基本關繫
第16章靜態不確定結構
16.1外在不確定性
16.2內在不確定性
16.2.1框架結構
16.2.2平面桁架結構
16.2.3空間桁架結構
16.3用於靜態不確定結構的彈性方程
16.4閉口框架
第17章三
17.1構造原理
17.2材料性能
17.3均質形芯
17.3.1基本載荷情形
17.3.2臨界應力載荷
17.4部分撓曲方法
17.5杆壓彎
17.6結構化形芯
17.6.1蜂窩形芯的抗剪強度
17.6.2管形芯
17.7不穩定形狀
第18章杆與梁的穩定性
18.1基本效應
18.2型杆的壓彎
18.2.1歐拉彎曲壓彎情形
18.2.2雙對稱型杆與點對稱型杆的壓彎
18.2.3簡單對稱型杆的壓彎
18.2.4不對稱型材的壓彎
18.3彈塑性壓彎
18.4傾斜
第19章板材域和管的凸起
19.1凸起方程
19.2凸起方程的求解
19.3簡單凸起情形
19.4凸起情形對照
19.5管凸起
19.6加固盤
19.7型材的凸起
19.8卷邊
第20章加固性設計
20.1加固成形
20.2壓槽
20.2.1加固效果
20.2.2結構設計
20.3加強筋
20.4邊界加固
20.5翻孔
第21章力的導入
21.1加固盤
21.2常應力的導人弦杆
第22章連接技術
22.1使用範圍
22.2鉚接
22.2.1出頭鉚釘鉚接
22.2.2埋頭鉚釘鉚接
22.2.3鉚連的切應力與拉應力疊加
22.3焊接
22.3.1點焊
22.3.2摩擦焊接
22.4粘接
22.4.1粘接材料
22.4.2基體材料
22.4.3載荷模型
22.4.4切應力載荷下粘接連接中的應力分布
22.4.5不同求解表達式的對比
22.4.6法向應力影響估計
22.4.7用於粘接連接的設計規則
22.4.8粘接連接的抗振強度
22.5特殊連接方法
第23章結構優化
23.1數學優化表達式
23.2結構特征值的極值
23.3簡單最小化計算
23.3.1抗彎梁的重量最小化
23.3.2抗彎杆的重量最小化
23.4仿生學優化
23.5切口形狀優化
第24章振動應力載荷結構
24.1設計哲學
24.2計算驗證的難點
24.3應力載荷變化過程評估
24.4失效行為
24.5機械做功損傷累積
24.6判斷準確性的改進
24.7殘餘強度問題
24.8廣義裂紋生長問題
24.9斷裂力學累積
24.10非線性損傷假定
……
第25章結構可靠性
第26章結構聲學
輕量化練習
參考文獻

本書為德文0版譯本，介紹了汽車與機械制造中輕量化設計的基礎知識，並特別注重實際應用。本書采用了對操作技術和設計問題給予解答的編排方法。本書的目的是通過講述原理與進行類比推理，幫助讀者針對所面臨的問題自己找到適當的解決方法。本書附有大量練習題，特別適合讀者自學。本書所給出的眾多針對實際問題的指導可對工程師提供咨詢和幫助。

第10版前言現代化的輕量化是開發和制造有競爭力的電動汽車以及經濟高效加工裝備的前提。輕量化不僅需要具備創新性思維，更需要擁有廣泛的基礎知識。本書的讀者應當對輕量化感興趣，並願意了解設計手段背後所隱含的理論知識。本書的近期新版本對以往的內容進行了拓展，重新修改了某些章節，並且對練習部分加以補充。我希望，本書能對工程專業的學生與在職場中的實踐者有所幫助，他們也是本書的目標讀者。以往的經驗一再證明，“沒有理論指導的實踐”，其效果是有限的。 卡塞爾，2013年5月伯恩德-克萊恩