弗蘭克·亨寧、埃爾韋拉·穆勒主編的《輕量化
產品開發過程與生命周期評價(輕量化手冊)》包含兩
個部分。第一部分介紹了集成產品形成模型和相關的
生命周期解決方案，從而描述了產品形成過程及其支
持的方法。這些流程的特點是具有面向目標繫統的結
構，且標準化的基本活動都有單個並行的和順序的結
構化序列。在此要感謝阿爾伯特·阿爾伯斯(Albert
Albers)教授，其為本部分付出了很多努力，本部分
由他和他的同事們合作完成。第二個部分介紹了對於
輕量化來說極為重要的生命周期評估和所使用的方法
。所謂的生命周期分析包括在產品生命周期內沿價值
鏈對輕量化繫統的整體考慮以及評估，因此也得出了
技術、生態、經濟和社會方面的有意義的結論。

第I部分 輕量化部件和繫統的產品形成過程
1 產品形成過程
1.1 基礎
1.1.1 產品形成過程的建模
1.1.2 繫統技術基礎
1.1.3 廣為人知的過程模型
1.1.4 傳統過程模型的局限性
1.1.5 產品形成過程的新模型——控制與開發人員支持
1.1.5.1 控制是重點
1.1.5.2 開發人員的支持
1.2 集成產品形成模型(
1.2.1 產品形成的假設
1.2.2 集成產品形成模型的定義和元素
1.2.2.1 活動矩陣
1.2.2.2 產品形成活動
1.2.2.3 問題解決過程“SPALTEN”
1.2.2.4 由目標繫統、對像繫統和處理繫統構成的三重繫統
1.2.2.5 資源
1.2.2.6 階段模型
1.2.2.7 產品形成過程中的經驗和知識
1.2.3 模型層面
1.3 應用集成產品形成模型開發的碳纖維增強塑料輪輞
1.4 總結
1.5 附加信息
2 輕量化技術管理
2.1 輕量化範圍內技術管理的範嗣
2.1.1 戰略性技術管理的基礎
2.1.2 創新的激勵因素
2.1.3 技術順應——產品開發的機會
2.2 發現技術潛力時的方法論支持
2.2.1 發現輕量化的潛力
2.2.2 不同市場替代性技術的評估
2.3 技術戰略的建立和協調
2.4 結論
2.5 附加信息
3 輕量化策略與結構類型
3.1 引言
3.2 對輕量化結構的要求
3.3 輕量化策略
3.3.1 條件輕量化
3.3.2 方案輕量化
3.3.3 材料輕量化
3.3.4 形狀輕量化
3.3.5 制造輕量化
3.3.6 輕量化與成本
3.4 結構類型
3.4.1 分體結構
3.4.2 整體結構
3.4.3 模塊化結構
3.4.4 復合結構
3.4.4.1 混合結構
3.4.4.2 多材料設計
3.5 結論
3.6 附加信息
4 虛擬產品開發
4.1 計算機輔助設計
4.2 計算機輔助開發
4.2.1 采用有限元法(FEM)進行產品模擬
4.2.2 有限元法發展的簡要回顧
4.2.3 有限元法的應用領域
4.2.4 有限元程序
4.2.5 有限元法分析流程
4.2.6 計算程序和有限元方面的文獻
4.3 結構優化
4.3.1 拓撲優化
4.3.1.1 自行車制動助力器的拓撲優化
4.3.1.2 星形輪輞的拓撲優化
4.3.2.形狀優化
4.3.2.1 基於CAD的形狀優化
4.3.2.2 基於有限元網格的形狀優化
4.3.2.3 基於網格的形狀優化示例
4.3.3 通過加強筋進行形狀優化
4.3.4 參數優化
4.4 結論
4.5 附加信息
5 繫統輕量化——降低整體重量
5.1 術語的定義
5.2 繫統輕量化的框架條件
5.3 技術繫統的分析與合成
5.3.1 將功能集成在一個部件中
5.3.2 功能的分離
5.4 繫統輕量化中的計算輔助方法
5.4.1 技術繫統中單元的拓撲優化
5.4.2 機電一體化繫統的優化
5.4.3 自動載荷測定
5.5 機器人手臂的結構設計
5.6 結論
5.7 附加信息
6 產品形成過程中的驗證
6.1 產品特性的驗證與確認
6.2 虛擬和試驗性驗證環境
6.3 輕量化中驗證產品特性時的目標衝突
6.4 驗證過程
6.5 以陶瓷材料為例的繫統輕量化結構
6.6 結論
6.7 附加信息
7 以賽車為實例
7.1 輕量化對賽車的意義
7.2 賽車輕量化組件的結構設計
7.3 在考慮安全要求的情況下，碳纖維增強塑料材質
防撞結構的設計
7.4 後擾流板的輕量化設計方案
7.4.1 帶支撐結構的後擾流板
7.4.2 無支撐結構的後擾流板
7.5 賽車運動的材料輕量化
7.5.1 由碳纖維增強塑料制成的制動盤
7.5.2 踏板
7.5.3 碳纖維增強塑料材質的變速箱
7.5.4 碳纖維增強塑料材質的支架
7.6 總結
7.7 附加信息

第II部分 生命周期評估
1 輕量化結構中的生命周期評估和可持續性
1.1 可持續性和生命周期分析的重要性
1.2 技術的發展和現狀
1.2.1 符合IsO標準的生命周期評估發展
1.2.2 歸因生命周期評估及間接生命周期評估
1.3 簡化復雜關繫的問題
1.3.1 基於經濟的投入產出生命周期評估方法
1.3.2 資源評估
1.3.3 使用“足跡法”的方法
1.4 材料和原料常見的錯誤認識
1.4.1 聚合物和原油資源
1.4.2 由可再生原材料制成的產品
1.4.3 可生物降解的產品
1.4.4 回收利用
1.4.5 輕量化
1.5 輕量化方面對產品和繫統技術生態特性的影響
1.5.1 上遊工序中的材料和原料供應
1.5.2 從材料到繫統
1.5.3 使用中的繫統性能
1.5.4 後續利用選項
1.6 結論和建議
1.7 附加信息