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《上海交通大学》 2007年
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汽车车身薄壁件阻尼复合结构振动—声学分析与优化

梁新华  
【摘要】: 乘用车朝着高速化、轻量化发展,由此带来的噪声问题变得越来越突出,直接影响着乘坐的舒适性。另一方面,随着人们对舒适性的要求不断提高,汽车的NVH(Noise噪声,Vibration振动,Harshness平顺性)特性越来越受到汽车厂商的高度重视,因此,有效减少振动和噪声已成为汽车结构设计的一个重要目标。 本文以数值仿真方法为主,理论与试验方法为辅,对车身声固耦合系统和薄壁件阻尼复合结构的振动-声学特性进行了研究。重点分析了汽车薄壁件阻尼复合结构的建模方法及其在外部激励下的振动和声学响应,寻找结构参数对其振动-声学性能的影响规律,并优化结构的参数组合。具体进行了以下研究: 应用湿模态法对一具体乘用车车身声固耦合系统进行了数值仿真研究,分析了车身与内部声腔的模态特性,以及系统受到发动机激励时内部声腔的声压响应。薄壁件是汽车车身的重要组成部分,车室内的大部分声能是由车身壁板辐射的,针对声压峰值贡献较大的车身壁板进行振动控制,可以达到事半功倍的降噪效果。因此针对驾驶员耳部的声压最大值进行了壁板贡献度分析,找出产生声压峰值的关键壁板,有针对性地进行结构修改。 为了提高利用数值仿真方法预测阻尼减振降噪效果的准确性,对粘弹性阻尼复合板结构的阻尼特性建模进行了研究。为了考虑阻尼材料损耗因子随频率变化的特性,提出采用修正模态应变能法描述阻尼复合结构的阻尼特性,仿真结果与实验结果吻合得很好。这说明本文所提出的修正模态应变能法对阻尼复合结构建模是可靠、准确的。 研究了阻尼复合板结构的尺寸和材料参数对其阻尼和声学特性的影响。通过对阻尼结构材料参数、几何和形状参数的定性分析得出在一定范围内增加阻尼层的厚度能大大改善结构的振动和声辐射性能,但在重量和模态频率的约束下,存在使结构振动-声学特性最优的结构参数组合。 研究了利用基于近似思想的响应面法进行阻尼复合结构振动-声学分析与优化设计的主要原理和关键技术。在解决可行域内多目标响应面模型寻优问题时,提出采用内罚函数法将多目标函数优化问题转化为无约束优化问题,并实现设计的多解。研究表明,通过建立响应面模型进行车身结构声辐射分析和优化,可以克服传统优化设计方法—梯度法很难直接应用于降噪优化设计的困难。优化结果表明,合理的结构参数搭配能够较大幅度地降低阻尼复合结构的振动和声辐射。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U461.4

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【引证文献】
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1 任开勋;沙云东;;飞机蒙皮铆接过程中阻尼减振降噪方法探讨[J];沈阳航空工业学院学报;2010年04期
2 刘成武;;基于ANSYS的车身壁板振动特性优化研究[J];福建工程学院学报;2012年01期
3 刘旺玉;田玉福;张淑玲;刘佳;苏洪波;;基于新型阻尼材料的汽车减振降噪仿真及实验研究[J];科学技术与工程;2013年05期
4 刘旺玉;田玉福;方敬丰;刘佳;苏洪波;;一种新型阻尼减振片性能实验及应用仿真研究[J];科学技术与工程;2013年06期
5 赵晓春;李祥宁;李凯;杨洪娜;;三明治夹层板振动特性与优化[J];中国舰船研究;2013年04期
6 贾方;薛志飞;徐清俊;;阻尼材料在拖拉机上的应用[J];拖拉机与农用运输车;2013年03期
7 周明刚;阮晓辉;黄涛;周小强;陈源;;充液管道开孔阻尼结构有限元分析[J];噪声与振动控制;2012年01期
8 焦映厚;陈照波;贺滨;王世超;徐磊;尚元江;;大型客车车身的阻尼减振降噪技术研究[J];振动与冲击;2013年06期
9 郑康;郝志勇;毛杰;王连生;;考虑透射噪声的内燃机薄壁件声学预测方法[J];浙江大学学报(工学版);2013年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 简坚得;SUV车身结构噪声特性分析与优化[D];华南理工大学;2011年
2 王永胜;基于声学灵敏度理论的汽车结构声改善试验研究[D];华南理工大学;2011年
3 张光荣;发动机激励引起的车内结构噪声控制研究[D];湖南大学;2009年
4 王世超;大型客车车身的阻尼减振降噪技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 任开勋;机身蒙皮铆接噪声辐射特征及阻尼减振降噪技术研究[D];沈阳航空航天大学;2011年
6 庄良飘;工程设计阶段汽车平顺性分析方法研究[D];华南理工大学;2010年
7 李智;某型挖掘机驾驶室声振舒适性分析及改进[D];西南交通大学;2012年
8 兰立芳;多层阻尼复合结构振动及声辐射分析[D];湖南大学;2012年
9 施磊;车身壁板多孔阻尼优化与车内噪声控制[D];重庆大学;2012年
10 王腾腾;基于自动模态综合的白车身结构动态改进[D];重庆大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈顺根,冷文浩,程贯一;带有复合结构的多层隔振系统振动传递及声辐射研究[J];船舶力学;1997年02期
2 张维英,张军,林焰,纪卓尚;平板结构振动响应敏度分析[J];船舶力学;2005年01期
3 王慧彩,赵德有;粘弹性阻尼夹层板动力特性分析及其试验研究[J];船舶力学;2005年04期
4 任志刚,卢哲安,楼梦麟;复合夹层结构频率及损耗因子的计算[J];地震工程与工程振动;2004年02期
5 黎胜,赵德有;用边界元法计算结构振动辐射声场[J];大连理工大学学报;2000年04期
6 杨雪,王源升,朱金华,余红伟;多层阻尼复合结构阻尼性能[J];复合材料学报;2005年03期
7 徐赵东,周洲,赵鸿铁,沈亚鹏;粘弹性阻尼器的计算模型[J];工程力学;2001年06期
8 刘天雄,华宏星,张志谊,石银明,陈兆能;主动约束层阻尼板结构动力学建模研究[J];高技术通讯;2003年03期
9 瞿祖清,姚熊亮,张大忠;特征向量组灵敏度分析的幂级数展开法[J];哈尔滨工程大学学报;1998年01期
10 徐赵东,周云,周福霖;粘弹性阻尼器三种计算模型的对比与分析[J];华南建设学院西院学报;1999年02期
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1 桂洪斌;敷设粘弹性阻尼的板和加筋板的振动机理研究[D];大连理工大学;2001年
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1 高剑;声场与结构耦合系统的模态分析与灵敏度计算[D];大连理工大学;2002年
【共引文献】
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1 李文君;屈铁军;;约束阻尼混凝土板对汽机基础中间平台减振降噪的研究[J];北方工业大学学报;2008年03期
2 郭中泽;罗景润;陈裕泽;;约束阻尼结构的模态损耗因子计算的一种修正方法[J];兵工学报;2006年06期
3 周江彬;;燃料电池轿车车内低频噪声诊断[J];北京汽车;2007年02期
4 戚正武;陈昌明;;基于声固耦合的车内噪声分析[J];北京汽车;2011年04期
5 邹春平,陈端石,华宏星;浮筏系统结构参数的功率流灵敏度分析[J];船舶工程;2002年05期
6 朱锡,孙雪荣 ,石勇;船舶水下结构噪声数值计算方法研究概况[J];船舶工程;2004年01期
7 杨义顺,陈端石,邹春平;双层隔振系统结构参数改变对结构振动的影响[J];船舶工程;2004年06期
8 黎胜,赵德有;半空间内结构声辐射研究[J];船舶力学;2004年01期
9 桂洪斌,金咸定,郑靖明;加筋压筋夹层板的固有频率分析[J];船舶力学;2004年02期
10 张维英,张军,林焰,纪卓尚;平板结构振动响应敏度分析[J];船舶力学;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 叶昆;李黎;唐家祥;;基于Fractional-derivative模型的粘弹性阻尼器对结构动力响应控制的研究[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
2 左言言;张焱;刘海波;;车室内部声场的声——振耦合分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
3 易桂莲;杜家政;隋允康;;约束阻尼处理板壳结构的动力仿真及优化设计[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
4 张义长;杨加明;;黏弹性复合材料结构阻尼性能优化设计[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
5 吴赞;秦岩;黄志雄;孟丹;;一种环氧基约束阻尼材料的制备和性能研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
6 鲁守卫;岳鹏翔;王务林;业红玲;;基于声固耦合模态分析的车内噪声控制技术[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
7 姜永胜;阳凤生;王其东;;基于实验数据的汽车振动性能分析系统的开发[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
8 白杨;汪鸿振;;用有限元/边界元法进行声学—结构灵敏度分析[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
9 陈美霞;骆东平;周锋;郭华林;王祖华;;敷设阻尼材料双层壳体低阶模态声辐射性能分析[A];2004年船舶与海洋工程学术研讨会论文集[C];2004年
10 江国和;;舰船机械设备隔振技术的发展[A];第十届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 卢兆刚;基于混合FE-SEA方法的汽车薄壁件中频声学特性预测及优化研究[D];浙江大学;2011年
2 李春芳;太阳能电动车关键技术研究[D];吉林大学;2011年
3 刘松;基于相位共轭方法进行声源识别和定位[D];大连理工大学;2011年
4 李凯;基于声强可视化的船舶结构声振能量特性研究[D];大连理工大学;2011年
5 李善德;大规模声学问题的快速多极边界元方法研究[D];华中科技大学;2011年
6 袁丽芸;水中ACLD圆柱壳谐耦振的高精度方法及振动特性[D];华中科技大学;2011年
7 宋春生;柔性浮筏系统的磁悬浮主动隔振理论与控制技术研究[D];武汉理工大学;2011年
8 黄富华;周期性复合材料有效性能的均匀化计算[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 高书娜;轿车车身低频结构声耦合机理及降噪设计研究[D];重庆大学;2011年
10 熊济时;舷侧阵声纳平台结构振动自噪声预报方法研究[D];中国舰船研究院;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 符俊杰;敷设粘弹阻尼的矿用溜槽振动特性研究[D];山东科技大学;2010年
2 何敬玉;罗茨鼓风机振动噪声分析与数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
3 孔维峰;汽车水泵总成的动态特性研究[D];郑州大学;2010年
4 俞黎明;减速器箱体阻尼减振研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王炜;一种船用基座结构动态力学特性的数值仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张雷;船用齿轮箱的灵敏度研究及结构优化[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 杨俊杰;树脂基复合材料板簧结构阻尼性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 朱永凯;磁流变阻尼器在船舶减振降噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 杨婧媛;水下结构声辐射的响应变异性分析及代理模型研究[D];大连理工大学;2010年
10 修孝廷;双层周期加筋板声学特性数值方法研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王进华,裴政,连付奎;高阻尼铝合金性能研究[J];兵器材料科学与工程;2004年01期
2 王宪成;张晶;张更云;;基于统计能量分析法的船艇机舱噪声建模计算[J];兵工学报;2007年11期
3 王彦平,郑慕侨,杨景义;用动力吸振器降低车辆内部的振动噪声[J];北京理工大学学报;1995年03期
4 桂洪斌,赵德有,郑云龙;基于粘弹性阻尼层随机性的自由阻尼层板的振动和阻尼分析[J];船舶力学;2001年02期
5 杨德庆,柳拥军,金咸定;薄板减振降噪的拓扑优化设计方法[J];船舶力学;2003年05期
6 刘东晖,黄微波,杨宇润,王宝柱,陈酒姜,徐德喜;T54/T60阻尼涂料在舰船减振降噪工程中的应用[J];船舶;1997年04期
7 张虹,斯永敏,刘庆国;阻尼减振自适应结构研究概况[J];材料工程;1995年05期
8 任志刚,卢哲安,楼梦麟;复合夹层结构频率及损耗因子的计算[J];地震工程与工程振动;2004年02期
9 齐腊;赵春江;黄文江;刘含海;;基于多时相冠层结构参数对冠层光谱的敏感性分析[J];地理与地理信息科学;2009年06期
10 钟万勰;一个多用途的结构分析程序JIGFEX(一)[J];大连工学院学报;1977年03期
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1 侯亚君;均匀化理论在骨力学中的应用[D];吉林大学;2004年
2 张军;声学—结构灵敏度及结构—声学优化设计研究[D];大连交通大学;2006年
3 赵彤航;基于传递路径分析的汽车车内噪声识别与控制[D];吉林大学;2008年
4 程飞;复杂结构优化重分析算法及车身结构优化设计的研究[D];吉林大学;2008年
5 廖庆斌;车辆的结构—声耦合振动分析及其控制研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 王海英;夹层结构振动声辐射特性研究[D];大连理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李允;汽车白车身模态分析及结构优化[D];西南交通大学;2011年
2 陆红艳;板结构的振动声辐射及其隔声性能研究[D];武汉理工大学;2003年
3 周锋;部分敷设阻尼材料有限长圆柱壳在流场中声辐射性能分析[D];华中科技大学;2004年
4 张海燕;复合夹层板结构动力特性研究[D];武汉理工大学;2005年
5 李军丰;阻尼材料弹性参数测量系统研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
6 赵金斗;汽车车内噪声预测与控制研究[D];重庆大学;2005年
7 郝承智;水下加肋壳体振动与声辐射特性研究[D];西北工业大学;2006年
8 刘平;铆接变形及其有限元分析[D];西北工业大学;2007年
9 杨明绥;声学—结构设计灵敏度研究[D];沈阳航空工业学院;2006年
10 薛曙东;JS6128H型客车车内噪声分析与控制研究[D];吉林大学;2007年
【二级引证文献】
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1 林涛;钢铝一体化车身框架结构概念设计方法研究[D];华南理工大学;2011年
2 童章谦;轴向柱塞泵结构辐射噪声的分析与研究[D];浙江大学;2012年
3 李娟;前置后驱动汽车的整车振动耦合研究[D];吉林大学;2012年
4 唐志坚;白车身静动态性能灵敏度分析及优化研究[D];华南理工大学;2012年
5 李耀光;基于压电分流阻尼的车内噪声控制研究[D];重庆大学;2012年
6 黄秋瑾;某SUV车型后背门的模态分析与结构噪声抑制[D];华南理工大学;2012年
7 吕颖异;离心压缩机的动态特性分析及故障诊断方法研究[D];沈阳工业大学;2013年
8 熊剑波;液压挖掘机振动性能的分析和测试方法研究[D];浙江大学;2013年
9 杨明星;矿用自卸车驾驶室内部噪声仿真与结构改进[D];燕山大学;2013年
10 朱健;钻铆机械手钻孔过程的刚度分析[D];南京航空航天大学;2013年
【二级参考文献】
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1 王彦平,郑慕侨,杨景义;用动力吸振器降低车辆内部的振动噪声[J];北京理工大学学报;1995年03期
2 吴文伟,沈顺根;具有等间距相同加强筋板的声辐射[J];船舶力学;1998年05期
3 林树枝,程耿东;动力响应灵敏度分析的振型空间法[J];地震工程与工程振动;1990年03期
4 周云,徐赵东,赵鸿铁;粘弹性阻尼结构的性能、分析方法及工程应用[J];地震工程与工程振动;1998年03期
5 钟万勰;一个多用途的结构分析程序JIGFEX(一)[J];大连工学院学报;1977年03期
6 劳洁声,刘秀兰;边界积分法在三维弹性力学中的应用[J];大连工学院学报;1981年01期
7 张蓓,殷学纲;随机参数结构的建模技术[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年01期
8 李明俊,苏媛,孙向春,万诗贵,曹义华;层合阻尼结构各向异性设计之阻尼特性分析[J];复合材料学报;2002年03期
9 孙大刚,诸文农,郑荣,汪洪,唐耀平;阻尼减振结构的动态优化[J];工程机械;1997年11期
10 侯之超,郑兆昌;一类周期结构的部分组集有限元法及静动力分析[J];工程力学;1997年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 徐赵东;(铅)粘弹性阻尼结构的试验与研究[D];西安建筑科技大学;2001年
2 桂洪斌;敷设粘弹性阻尼的板和加筋板的振动机理研究[D];大连理工大学;2001年
3 黎胜;水下结构声辐射和声传输的数值分析及主动控制模拟研究[D];大连理工大学;2001年
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1 王晚枝;车身结构振动与车内噪声耦合的研究[J];汽车工程;1993年05期
2 孙敏彪;李宁一;邱富深;;客车车身虚拟设计关键技术[J];轻型汽车技术;2002年01期
3 崔岸,王龙山,兰凤崇;结构优化有限元分析在客车概念开发中的应用研究[J];机械强度;2004年06期
4 张平;雷雨成;高翔;汤涤军;肖杰;;轿车车身模态分析及结构优化设计[J];汽车技术;2006年04期
5 钟翠霞;;基于试验的车身静态刚度特性研究[J];科技信息(科学教研);2008年21期
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7 张越;周荣;鲁守卫;满开美;岳凤来;;某微型电动轿车车身骨架有限元分析[J];农业装备与车辆工程;2008年10期
8 范永庆;潘宏侠;;基于ANSYS某车体的有限元模态分析[J];机械管理开发;2009年05期
9 谢京丹;;碰撞分析中的有限元应用[J];汽车工程师;2009年07期
10 邵秀辉;朱西产;马志雄;;车身结构耐撞性的概念设计仿真方法研究[J];轻型汽车技术;2009年09期
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1 张德鹏;;客车车身结构型式的分析[A];2004年中国客车行业发展论坛暨中国客车学术年会论文集[C];2004年
2 徐建全;陈铭年;林大同;;汽车车身结构的接头研究进展[A];福建省科协第四届学术年会——提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
3 张硕;田亮;张烨;徐仰汇;;某轿车发动机激励低频振动声压传函优化方法[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
4 徐建全;陈铭年;林大同;;汽车车身结构的接头研究进展[A];福建省科协第四届学术年会提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
5 邓腾树;陈铭年;;加强研发,迎接承载式客车大发展[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
6 王得刚;赵春雨;闻邦椿;;基于HyperMesh的车身模态分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
7 王正中;蒋玉滨;孙小伟;;东风微型轿车复合材料车身的开发与应用[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
8 冯国胜;刘玉杰;;基于神经网络的客车车身结构参数优化[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年
9 王正中;蒋玉滨;孙小伟;;东风微型轿车复合材料车身的开发与应用[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
10 左言言;张焱;刘海波;;车室内部声场的声——振耦合分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐培坤;节油设计从车身结构挖潜力[N];中国交通报;2005年
2 记者 陈永杰;车身越重越安全?[N];北京科技报;2011年
3 本报记者 晓惑;“阿福”小改运动版[N];当代汽车报;2006年
4 本报记者 张震;如何判断B级车的车辆安全[N];中国消费者报;2010年
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7 记者 靳晓磊;双环:为民族汽车工业“争气”[N];石家庄日报;2006年
8 张震;过度配置令人生疑[N];中国消费者报;2008年
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10 谢莉葳;解剖车“秀出”安全本色[N];中国消费者报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周云郊;钢铝混合材料车身结构轻量化设计关键问题与应用研究[D];华南理工大学;2011年
2 宋凯;汽车车身结构概念设计关键技术研究[D];湖南大学;2010年
3 左文杰;简化车身框架结构建模与快速优化研究[D];吉林大学;2010年
4 曹友强;基于机敏约束阻尼的车身结构振动噪声控制研究[D];重庆大学;2011年
5 崔岸;现代客车概念开发模式及设计方法的研究[D];吉林大学;2004年
6 迟瑞丰;乘用车概念车身参数化设计、仿真、优化一体化关键问题研究[D];吉林大学;2010年
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8 石琴;基于现代设计理论的车身结构设计方法研究[D];合肥工业大学;2006年
9 宋广才;接头柔度参数化概念车身建模及其改进PSO算法的优化应用[D];吉林大学;2009年
10 杨莉;客车车身结构动力学、声学CAE关键技术研究[D];东南大学;2005年
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1 胡美应;发动机后置客车车身结构的低噪声优化设计[D];吉林大学;2006年
2 文智明;汽车乘坐室结构振动噪声CAE分析与研究[D];合肥工业大学;2010年
3 张治国;轿车前部车身结构静态强度计算及动态分析[D];吉林大学;2005年
4 张宏伟;客车车身结构有限元分析[D];大连理工大学;2006年
5 杨井哲;车身结构动态设计技术研究[D];重庆大学;2010年
6 张胜俊;轿车车身结构振动特性研究与设计优化[D];武汉理工大学;2010年
7 唐传;基于刚柔耦合的车身结构疲劳分析[D];湖南大学;2012年
8 迟瑞丰;概念车身智能化CAE分析—模态分析[D];吉林大学;2007年
9 谢然;多目标优化方法在车身结构轻量化设计中的应用研究[D];华南理工大学;2010年
10 王家豪;新能源汽车车身的结构分析和试验[D];华南理工大学;2013年
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