本书专注于国产CAE软件MxSim在汽车结构领域的应用，系统介绍CAE分析的基础理论、操作流程及实例，可以帮助读者全面掌握 MxSim 在车辆结构分析中的应用。书中详细阐述了MxSim从前处理到后处理的全流程，并结合静力分析、模态分析、瞬态分析、谐响应分析、碰撞安全性分析等实例，深入讲解了仿真精度与效率控制。同时，本书展望了CAE的前沿技术，如云服务和大数据分析。本书既可以作为汽车设计工程师的实战指南，也可以作为相关专业学生的教材。

第1章绪论001
1.1数值分析方法001
1.2有限元法概述003
1.2.1有限元法的诞生及发展003
1.2.2有限元法的基本思想004
1.2.3有限元法的应用及发展趋势004
1.3CAE商业软件的发展005
1.4汽车CAE技术发展概述007
第2章CAE分析基础009
2.1有限元分析基础010
2.1.1弹性力学的基本方程和变分原理010
2.1.2弹性力学平面问题的有限元格式018
2.1.3单元刚度矩阵024
2.1.4隐式求解与显式求解026
2.2CAE分析026
2.2.1CAE分析的要点和特点026
2.2.2CAE分析的计算精度027
2.2.3CAE分析的计算效率029
2.3MxSim分析软件简介030
2.3.1MxSim.Mechanical隐式求解器简介030
2.3.2MxSim.Dyna显式求解器简介031
2.3.3MxSim用户界面简介031
第3章基于MxSim的车辆结构CAE分析038
3.1概述039
3.2几何建模与简化039
3.2.1降维处理039
3.2.2细节简化与几何形状的近似040
3.2.3结构对称性的利用040
3.2.4MxSim建模041
3.3网格剖分044
3.3.1常见的网格种类045
3.3.2网格剖分原则046
3.3.3选择网格类型048
3.3.4特殊结构处理049
3.3.5MxSim中的网格剖分050
3.4材料052
3.4.1常用的材料模型052
3.4.2其他材料模型054
3.5分析工况定义064
3.5.1线性工况和非线性工况065
3.5.2静力学问题和动力学问题065
3.5.3显式分析和隐式分析065
3.5.4MxSim中的分析工况066
3.6连接074
3.7接触074
3.8边界条件与载荷075
3.8.1位移约束条件075
3.8.2载荷类型077
3.9拓扑优化081
3.10疲劳分析083
3.11计算求解084
3.11.1输出设置084
3.11.2计算任务084
3.12后处理085
3.12.1云图窗口086
3.12.2动态效果查看089
3.12.3时程曲线查看089
第4章车辆结构静力分析092
4.1静力分析概述093
4.2实例分析——工字梁结构静力分析094
4.2.1实例描述094
4.2.2分析步骤094
4.3实例分析——某汽车前桥转向节的结构静力分析105
4.3.1实例描述105
4.3.2分析步骤105
4.4实例分析——某汽车白车身的弯曲和扭转刚度分析114
4.4.1实例描述114
4.4.2分析步骤115
第5章车辆结构模态分析120
5.1模态分析概述121
5.2实例分析——托架焊接组件的模态分析123
5.2.1实例描述123
5.2.2分析步骤123
5.3实例分析——某汽车白车身的自由模态分析132
5.3.1实例描述132
5.3.2分析步骤132
5.4实例分析——某新能源汽车电池包箱体约束模态分析138
5.4.1实例描述138
5.4.2分析步骤139
第6章车辆结构瞬态分析145
6.1瞬态分析概述146
6.2实例分析——某新能源汽车电池包瞬态振动分析146
6.2.1实例描述146
6.2.2分析步骤146
6.3实例分析——某汽车主轴的瞬态动力学分析155
6.3.1实例描述155
6.3.2分析步骤155
第7章车辆结构谐响应分析167
7.1谐响应分析概述168
7.2实例分析——某减速器箱体的谐响应分析168
7.2.1实例描述168
7.2.2分析步骤168
第8章车辆碰撞安全性分析181
8.1车辆碰撞安全性分析概述182
8.2实例分析——汽车前保险杠碰撞分析184
8.2.1实例描述184
8.2.2分析步骤184
8.3实例分析——简易卡车碰撞安全性仿真195
8.3.1实例描述195
8.3.2分析步骤195
第9章展望206
9.1CAE软件领域技术展望206
9.2工业软件辅助技术发展展望207
9.2.1工业云平台技术207
9.2.2软件云化技术208
9.2.3硬件技术208
9.2.4云端数据管理与分析209
9.2.5辅助工具209
9.3国创数字化仿真云平台209
9.3.1云资源管理210
9.3.2设计数据管理210
9.3.3仿真数据管理210
9.3.4仿真工具链212