本书作者团队依托产教融合和科教融汇平台，深度挖掘校企合作资源，旨在适应新能源汽车产业近期新发展趋势和新能源汽车产业高技能人才培养近期新需要，及时丰富和完善新能源汽车轻量化技术知识和技能教学资源，尽可能地收集近期新的行业发展动态和近期新技术及应用成果，以使内容更加丰富和具有前瞻性。本书可以作为高职专科、职教本科等院校汽车类、机械类相关专业师生教材，也可作为汽车设计制造、机械设计等相关工程技术人员学习参考用书。

本书按照新能源汽车相关专业技能人才培养中的轻量化技术相关课程要求组织编写，并紧密围绕新能源汽车等车辆结构材料特性、材料选用和轻量化技术等方面展开，充分发挥校企合作优势，具有明显的实践性特色。本书涵盖了工程材料基本特性、汽车常用材料、汽车节能减排与轻量化、汽车轻量化技术路径、汽车结构基本性能、结构仿真优化案例等内容。
本书适合作为职业院校汽车类专业、机械类专业结构轻量化技术相关课程的教材，也可以作为职业技能培训教材或者机械类工程技术人员的学习用书。

前言
项目1 工程材料基本特性认识
任务1 材料基本物理特性认识 / 002
1.1 任务导入 / 002
1.2 密度的认识 / 002
1.3 材料热学基础知识 / 004
任务2 材料基本力学性能认识 / 008
2.1 任务导入 / 008
2.2 拉伸试验相关认识 / 008
2.3 基本力学性能参数 / 011
任务3 材料其他力学性能认识 / 015
3.1 任务导入 / 015
3.2 硬度的认识 / 015
3.3 疲劳的认识 / 018
任务4 构件负荷与材料工艺性认识 / 023
4.1 任务导入 / 023
4.2 构件的力学负荷 / 023
4.3 材料制造工艺性 / 025
任务5 材料基础特性实践 / 029
5.1 任务目标 / 029
5.2 任务分析 / 029
5.3 实施计划 / 030
5.4 任务实施 / 031
5.5 实施评价 / 032
5.6 调整改进 / 033
拓展阅读 / 034
项目2 汽车常用材料认识
任务1 汽车常用黑色金属介绍 / 036
1.1 任务导入 / 036
1.2 金属材料分类 / 036
1.3 钢材分类及应用 / 037
1.4 铸铁及应用 / 043
任务2 汽车常用有色金属介绍 / 047
2.1 任务导入 / 047
2.2 轻质有色金属的认识 / 047
2.3 铝合金及其应用介绍 / 048
2.4 镁合金及其应用介绍 / 050
2.5 其他有色金属应用 / 052
任务3 汽车常用非金属介绍 / 054
3.1 任务导入 / 054
3.2 非金属材料的认识 / 054
3.3 塑料材料及其应用 / 055
3.4 玻璃材料及其应用 / 057
3.5 皮革材料及其应用 / 059
3.6 橡胶材料及其应用 / 061
3.7 纤维材料及其应用 / 063
任务4 镁铝合金材料应用实践 / 066
4.1 任务目标 / 066
4.2 任务分析 / 066
4.3 实施计划 / 067
4.4 任务实施 / 067
4.5 实施评价 / 068
4.6 调整改进 / 069
拓展阅读 / 070
项目3 汽车节能减排与轻量化介绍
任务1 我国汽车发展与能源消费介绍 / 072
1.1 任务导入 / 072
1.2 我国汽车产业发展概述 / 072
1.3 我国能源需求发展概述 / 076
任务2 节能减排与新能源汽车认识 / 078
2.1 任务导入 / 078
2.2 汽车节能减排认识 / 078
2.3 我国新能源汽车发展介绍 / 080
任务3 汽车轻量化发展介绍 / 083
3.1 任务导入 / 083
3.2 汽车轻量化相关知识介绍 / 083
3.3 国内外汽车轻量化发展介绍 / 086
任务4 汽车轻量化政策调查 / 089
4.1 任务目标 / 089
4.2 任务分析 / 089
4.3 实施计划 / 090
4.4 任务实施 / 090
4.5 实施评价 / 091
4.6 调整改进 / 092
拓展阅读 / 093
项目4 汽车轻量化技术路径认识
任务1 轻量化材料技术应用 / 096
1.1 任务导入 / 096
1.2 动力系统轻量化材料应用 / 096
1.3 底盘系统轻量化材料应用 / 098
1.4 车身系统轻量化材料应用 / 101
1.5 内外饰系统轻量化材料应用 / 104
任务2 轻量化工艺技术认识 / 105
2.1 任务导入 / 105
2.2 激光拼焊技术 / 105
2.3 液压成型技术应用 / 107
2.4 热成形技术应用 / 109
2.5 其他工艺技术应用 / 111
任务3 轻量化结构技术认识 / 113
3.1 任务导入 / 113
3.2 拓扑优化设计应用 / 113
3.3 形貌优化设计应用 / 115
3.4 形状优化设计应用 / 117
任务4 典型零件成形工艺分析 / 118
4.1 任务目标 / 118
4.2 任务分析 / 118
4.3 实施计划 / 119
4.4 任务实施 / 119
4.5 实施评价 / 120
4.6 调整改进 / 121
拓展阅读 / 122
项目5 汽车结构基本性能认识
任务1 结构性能仿真认识 / 124
1.1 任务导入 / 124
1.2 有限元法简介 / 124
1.3 HyperWorks介绍 / 126
任务2 结构模态性能介绍 / 130
2.1 任务导入 / 130
2.2 车辆NVH性能介绍 / 130
2.3 车身系统模态认识 / 130
2.4 排气系统模态认识 / 133
任务3 结构刚度性能认识 / 135
3.1 任务导入 / 135
3.2 车身刚度性能介绍 / 135
3.3 车身轻量化系数介绍 / 138
3.4 部件系统刚度介绍 / 139
任务4 结构优化基础理论介绍 / 142
4.1 任务导入 / 142
4.2 结构优化基本认识 / 142
4.3 结构优化基础理论 / 144
任务5 模态性能仿真实践 / 145
5.1 任务目标 / 145
5.2 任务分析 / 145
5.3 实施计划 / 146
5.4 任务实施 / 146
5.5 任务评价 / 147
5.6 调整改进 / 148
拓展阅读 / 149
项目6 结构仿真优化案例介绍
任务1 结构静力分析优化 / 152
1.1 任务导入 / 152
1.2 C形结构静力分析 / 152
1.3 C形结构拓扑优化 / 155
任务2 碟形片模态分析优化 / 160
2.1 任务导入 / 160
2.2 碟形片自由模态仿真 / 160
2.3 碟形片约束模态 / 164
2.4 碟形片模态优化 / 165
任务3 控制臂结构拓扑优化 / 168
3.1 任务导入 / 168
3.2 控制臂拓扑优化 / 168
任务4 支架模态形貌优化 / 172
4.1 任务导入 / 172
4.2 任务描述 / 172
4.3 支架形貌优化 / 173
任务5 优化案例实践 / 176
5.1 任务目标 / 176
5.2 任务分析 / 176
5.3 实施计划 / 178
5.4 任务实施 / 178
5.5 任务评价 / 179
5.6 调整改进 / 180
拓展阅读 / 181
参考文献 / 182