自20世紀70年代(dai)中期以(yi)來,世界(jie)(jie)上(shang)主要(yao)工業化國(guo)家,汽(qi)車尤(you)其(qi)(qi)是(shi)小(xiao)(xiao)汽(qi)車的生產(chan)迅速發展。以(yi)美國(guo)為例,1975年小(xiao)(xiao)汽(qi)車產(chan)量為898.7萬(wan)(wan)輛(liang),汽(qi)車保有(you)(you)量為1.327億輛(liang);到1985年,汽(qi)車產(chan)量上(shang)升到1165.4萬(wan)(wan)輛(liang),其(qi)(qi)中轎(jiao)車達(da)818萬(wan)(wan)輛(liang),汽(qi)車保有(you)(you)量達(da)1.686億輛(liang)。1985年全世界(jie)(jie)汽(qi)車總產(chan)量達(da)4503萬(wan)(wan)輛(liang),保有(you)(you)量達(da)4.71億輛(liang)。
2005年(nian)(nian)(nian)美(mei)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)達1202萬(wan)(wan)輛(liang),全世界汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)總產(chan)量(liang)(liang)(liang)達6772萬(wan)(wan)輛(liang),保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)達6.5億(yi)輛(liang)。2000年(nian)(nian)(nian)以(yi)后(hou),中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業發(fa)展進入了快車(che)(che)(che)道,每(mei)(mei)年(nian)(nian)(nian)都以(yi)兩位(wei)數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速率(lv)增(zeng)長,2006年(nian)(nian)(nian),中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)達728萬(wan)(wan)輛(liang),產(chan)量(liang)(liang)(liang)已(yi)(yi)(yi)位(wei)于世界第(di)三,銷量(liang)(liang)(liang)處世界第(di)二(er)(er),而2007年(nian)(nian)(nian)產(chan)量(liang)(liang)(liang)已(yi)(yi)(yi)超過(guo)(guo)880萬(wan)(wan)輛(liang),如果(guo)加(jia)(jia)(jia)(jia)上農用車(che)(che)(che)可(ke)超過(guo)(guo)1000萬(wan)(wan)輛(liang),產(chan)、銷量(liang)(liang)(liang)穩居世界第(di)二(er)(er),而汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)超過(guo)(guo)5000萬(wan)(wan)輛(liang)。預計(ji)(ji)到2020年(nian)(nian)(nian),中(zhong)國(guo)家庭(ting)轎車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)有(you)望超過(guo)(guo)1億(yi)輛(liang),汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)將(jiang)超過(guo)(guo)1.6億(yi)輛(liang)。按(an)2003年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)統計(ji)(ji),中(zhong)國(guo)每(mei)(mei)千人汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擁有(you)量(liang)(liang)(liang)僅為15輛(liang),美(mei)國(guo)已(yi)(yi)(yi)達850輛(liang)。汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業發(fa)展,產(chan)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia),汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高,產(chan)生(sheng)(sheng)三個(ge)主要(yao)問題。其一(yi)是(shi)(shi)能(neng)耗(hao)(hao)(hao)加(jia)(jia)(jia)(jia)大(da),2003年(nian)(nian)(nian)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)燃油(you)(you)(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)已(yi)(yi)(yi)達6000萬(wan)(wan)噸,2005年(nian)(nian)(nian)已(yi)(yi)(yi)達1.3億(yi)噸,2010年(nian)(nian)(nian)可(ke)能(neng)會達到2.7億(yi)噸;降(jiang)低燃油(you)(you)(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)已(yi)(yi)(yi)成各(ge)國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)當(dang)務之急。二(er)(er)是(shi)(shi)環保(bao)和排(pai)放污染加(jia)(jia)(jia)(jia)重,燃油(you)(you)(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia),必然帶來(lai)排(pai)放污染增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)。在(zai)通常情況下,按(an)滿(man)足歐II排(pai)放標準,汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)每(mei)(mei)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)1噸燃油(you)(you)(you),將(jiang)會排(pai)放二(er)(er)氧(yang)化碳(tan) 2000 kg,NO,44.09 kg,微粒1kg,汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)排(pai)放污染也(ye)是(shi)(shi)驚人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。三是(shi)(shi)安全交通事故(gu)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia),中(zhong)國(guo)每(mei)(mei)年(nian)(nian)(nian)因交通事故(gu)而造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傷亡人數高達20萬(wan)(wan)人/年(nian)(nian)(nian),即(ji)百萬(wan)(wan)輛(liang)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)死亡人數高達0.5萬(wan)(wan)人。為保(bao)證汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業健康發(fa)展,各(ge)國(guo)都制(zhi)定(ding)了相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)法(fa)規(gui)(gui)。首(shou)先是(shi)(shi)如何減少汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行車(che)(che)(che)油(you)(you)(you)耗(hao)(hao)(hao),節(jie)約能(neng)源。能(neng)耗(hao)(hao)(hao)問題首(shou)次變得尖銳源于20世紀70年(nian)(nian)(nian)代初(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)油(you)(you)(you)危(wei)機,石(shi)油(you)(you)(you)供應短缺和價格(ge)猛漲,迫使一(yi)些國(guo)家采取(qu)相(xiang)應對策。70年(nian)(nian)(nian)代末,美(mei)國(guo)和日(ri)本(ben)相(xiang)繼制(zhi)定(ding)了內容類似(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)源政(zheng)策。美(mei)國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)公(gong)司平(ping)均油(you)(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)法(fa)(CAFé)要(yao)求各(ge)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)廠生(sheng)(sheng)產(chan)銷售的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均油(you)(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)為:1978年(nian)(nian)(nian)為7.61 km/L(18mile/gal),1980年(nian)(nian)(nian)為8.46 km/L(20mile/gal),1985 年(nian)(nian)(nian)為11.67 km/L(27. 6mile/gal).在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)油(you)(you)(you)價持續攀升的(de)(de)(de)(de)(de)(de)今天,這一(yi)法(fa)規(gui)(gui)更加(jia)(jia)(jia)(jia)嚴格(ge)。在(zai)美(mei)國(guo),當(dang)某車(che)(che)(che)型(xing)(xing)不(bu)(bu)能(neng)滿(man)足CAFé規(gui)(gui)定(ding)時,該(gai)車(che)(che)(che)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)廠家將(jiang)受到高額罰款,該(gai)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)買主也(ye)將(jiang)被(bei)征收(shou)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)超標稅,汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)超標稅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)起征點為9.52km/L(22.5mile/gal);這一(yi)指標將(jiang)對整個(ge)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)設計(ji)(ji)用材及(ji)其生(sheng)(sheng)產(chan)產(chan)生(sheng)(sheng)重大(da)影響;日(ri)本(ben)也(ye)于1999年(nian)(nian)(nian)規(gui)(gui)定(ding)了車(che)(che)(che)輛(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)油(you)(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)限值(zhi),該(gai)限值(zhi)依(yi)據車(che)(che)(che)輛(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)備質量(liang)(liang)(liang)不(bu)(bu)同(tong)(tong),車(che)(che)(che)輛(liang)驅動形式(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong),以(yi)及(ji)變速箱形式(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong)而改變;盡(jin)管歐洲(zhou)尚無(wu)燃油(you)(you)(you)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)(gui)定(ding),但CEE規(gui)(gui)定(ding)了燃油(you)(you)(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測試方法(fa),政(zheng)府公(gong)布每(mei)(mei)種車(che)(che)(che)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實測燃油(you)(you)(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao),引導用戶(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)購(gou)車(che)(che)(che)意向(xiang);中(zhong)國(guo)也(ye)于2003年(nian)(nian)(nian)制(zhi)定(ding)并實施了車(che)(che)(che)輛(liang)燃料消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)量(liang)(liang)(liang)限值(zhi)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)法(fa)規(gui)(gui)。
汽車(che)(che)(che)數量(liang)增(zeng)多(duo),車(che)(che)(che)速增(zeng)高,車(che)(che)(che)禍增(zeng)多(duo)。為(wei)保(bao)證人員(yuan)和(he)(he)車(che)(che)(che)輛(liang)安(an)(an)全,美(mei)國在(zai)1966年(nian)(nian)制定(ding)了聯邦汽車(che)(che)(che)安(an)(an)全標準(zhun)(Federal Motor Vehicle Safety Standard)[2].這個標準(zhun)的內容(rong)在(zai)技術上逐年(nian)(nian)加嚴。此外,1970年(nian)(nian),美(mei)國、日本與西歐各國共同制定(ding)了安(an)(an)全實驗車(che)(che)(che)(Experimental Safety Vehicle)計劃(hua),并進行了幾年(nian)(nian)的研究試(shi)制和(he)(he)國際交流,從而得出,保(bao)證安(an)(an)全的一個重要(yao)措施是汽車(che)(che)(che)構造和(he)(he)構件(jian)要(yao)顯(xian)著增(zeng)強。例如,美(mei)國規定(ding)汽車(che)(che)(che)的前保(bao)險杠(gang)必須承(cheng)受在(zai)8.05 km/h(5mile/h)車(che)(che)(che)速下的撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)擊無任何永久變形。近(jin)年(nian)(nian)來,安(an)(an)全法規逐年(nian)(nian)嚴格,基于有關單位的統(tong)計報告,在(zai)車(che)(che)(che)輛(liang)碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)事(shi)故(gu)中,正面碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)占49%,側面碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)占25%,追(zhui)尾(即后碰(peng)(peng))占22%.雖然側碰(peng)(peng)比(bi)例較少,但人員(yuan)傷害最(zui)嚴重。歐美(mei)除制定(ding)了正碰(peng)(peng)法規FMVSS208 和(he)(he)ECE R94外,還制定(ding)了側面碰(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)法規 FMVSS214 和(he)(he)ECE R95,我國2004年(nian)(nian)6月(yue)1日起(qi)實施正撞(zhuang)(zhuang)(zhuang)法規,2006年(nian)(nian)7月(yue)1日起(qi)正式實施側碰(peng)(peng)法規。
為(wei)降低排(pai)(pai)放,歐(ou)美(mei)均先(xian)后制定了(le)相(xiang)關的(de)排(pai)(pai)放法規。歐(ou)洲(zhou)1993年(nian)開始實(shi)(shi)施(shi)(shi)(shi)歐(ou)I排(pai)(pai)放標(biao)準(zhun),1997年(nian)實(shi)(shi)施(shi)(shi)(shi)歐(ou)II,2000年(nian)實(shi)(shi)施(shi)(shi)(shi)歐(ou)II,2004年(nian)實(shi)(shi)施(shi)(shi)(shi)歐(ou)IV;美(mei)國于1993年(nian)制定了(le)類同歐(ou)I的(de)排(pai)(pai)放標(biao)準(zhun),同時提出了(le)過渡低排(pai)(pai)放汽(qi)車(TLEV)、低排(pai)(pai)放汽(qi)車(LEV)和超低排(pai)(pai)放汽(qi)車(ULEV)排(pai)(pai)放標(biao)準(zhun),對汽(qi)車排(pai)(pai)放提出了(le)更高的(de)要求;我(wo)國目前已全面實(shi)(shi)施(shi)(shi)(shi)歐(ou)II排(pai)(pai)放標(biao)準(zhun),2006年(nian)7月1日起,部分城(cheng)市實(shi)(shi)施(shi)(shi)(shi)歐(ou)I排(pai)(pai)放標(biao)準(zhun)。
降(jiang)低汽(qi)(qi)車(che)油耗(hao)雖然(ran)可以通過提高發動機(ji)效(xiao)率(lv)、增(zeng)加傳動效(xiao)率(lv)、減少運行(xing)阻力(li)等方(fang)法,但是(shi)根據汽(qi)(qi)車(che)油耗(hao)和汽(qi)(qi)車(che)重(zhong)量成線性關(guan)系的(de)試驗結果。,如果汽(qi)(qi)車(che)自(zi)(zi)重(zhong)降(jiang)低10%,在其他條件不(bu)變的(de)情況下,則可使汽(qi)(qi)車(che)油耗(hao)降(jiang)低8%,排放降(jiang)低4%,可見,降(jiang)低汽(qi)(qi)車(che)自(zi)(zi)重(zhong)是(shi)降(jiang)低汽(qi)(qi)車(che)油耗(hao)的(de)簡單有效(xiao)的(de)方(fang)法。
汽車質量對燃油消耗的影響可從以下分析中更一目了然地體現出來。如圖1-1所示,汽車在角度為α的坡面行駛,其行駛阻力Fwi可由方程1-1表示。

以上各式中,m為汽車質量,p為空氣密度,Cw為風阻系數,A為汽車迎風截面積,vx為車速,g為重力加速度,ax為汽車加速度,KR為上坡阻力系數,Km為加速度阻力系數,將方程1-2~1-5代人方程1-1,可得:

方(fang)程1-6表明:汽車的運動(dong)阻(zu)力(li)與(yu)汽車質量密切相關,通常當車型(xing)設計完(wan)成后(hou),風阻便可固定,則車子的運行(xing)阻力(也即燃油消耗)與車子的自(zi)身質量呈線性關系。
從汽車制造、使用中耗能的統計結果來看假定一部小汽車“一生”所耗能量為12.56×108kJ(3×108kcal),則行駛占82%,制造材料占10%,加工工藝占5%,輪胎占2%,潤滑油占1%.可以看出,減少汽車自重從而降低使用中油耗的重要意義。因此,美國汽車的自重自1974年以來,已經迅速下降,例如:1977年轎車平均重量為1900 kg,1985年下降到1360kg.汽車自重的這種明顯的變化只有通過各種構件用材的變化才可能實現。
有(you)(you)趣的(de)(de)是(shi),降(jiang)低燃(ran)油消耗和(he)排放,要(yao)求汽(qi)(qi)車(che)輕量化,降(jiang)低自(zi)重;而近年(nian)來,由于汽(qi)(qi)車(che)功能提升(sheng),安(an)全性增加(jia)(jia),舒(shu)適性改善,增加(jia)(jia)了許多安(an)全件、自(zi)動化附件和(he)相(xiang)關(guan)的(de)(de)舒(shu)適性附件,這些又(you)使汽(qi)(qi)車(che)自(zi)重有(you)(you)增加(jia)(jia)的(de)(de)趨勢(shi)。但是(shi),如(ru)果不是(shi)輕量化材(cai)料(liao)和(he)技(ji)術的(de)(de)應用,汽(qi)(qi)車(che)自(zi)重的(de)(de)增加(jia)(jia)量將會(hui)更大,汽(qi)(qi)車(che)自(zi)重變(bian)化的(de)(de)趨墊見(jian)圖1-2。

減輕汽車(che)(che)自重可以(yi)采用(yong)密度(du)低的(de)鋁(lv)合金、塑料以(yi)及纖(xian)維增強(qiang)(qiang)復合材(cai)料。但(dan)這(zhe)為些(xie)材(cai)料與低合金高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)鋼(gang)(gang)相比,尤其和(he)近(jin)年發(fa)(fa)展(zhan)的(de)先進(jin)高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)鋼(gang)(gang)相比,不只制(zhi)造過(guo)程耗能多(duo)、工(gong)藝復雜,而且現(xian)階段的(de)價格(ge)也較高(gao)(gao)。根(gen)據我(wo)國(guo)(guo)及美(mei)(mei)國(guo)(guo)有關部門進(jin)行的(de)德爾(er)菲(Delphi)預(yu)測,為了減少能源消耗,汽車(che)(che)工(gong)業用(yong)材(cai)近(jin)期仍以(yi)鋼(gang)(gang)為主,中(zhong)(zhong)期可能發(fa)(fa)展(zhan)鋁(lv)合金,遠期才發(fa)(fa)展(zhan)工(gong)程塑料和(he)復合材(cai)料。這(zhe)和(he)Compoton.對美(mei)(mei)國(guo)(guo)汽車(che)(che)材(cai)料使用(yong)的(de)預(yu)測是一(yi)致的(de)。1970年Compoton指出,即使到(dao)1985年,汽車(che)(che)工(gong)業中(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)鐵的(de)用(yong)量還會占70%以(yi)上,而且高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)用(yong)量會有顯著增加。
2001年美國(guo)典(dian)型家(jia)庭轎(jiao)車用(yong)材的構成(cheng):鋼54%,鑄鐵10%,鋁合金8%,橡膠(jiao)和玻璃(li)7%,鎂合金0.3%,其他12.7%,而高(gao)(gao)強度(du)鋼的用(yong)量迅(xun)速增(zeng)加,在國(guo)際(ji)鋼鐵協會組織的全世界(jie)34家(jia)鋼鐵公司(si)和相(xiang)關汽(qi)車行業的輕量化項(xiang)目ULSABAVC白車身(shen)(BIW)的開發中,高(gao)(gao)強度(du)鋼用(yong)量已達(da)90%以(yi)上(shang),這(zhe)些數據和上(shang)述的預測趨(qu)勢相(xiang)一致(zhi)。
在一部汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)中,鋼(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)的(de)質量(liang)占車(che)(che)(che)體(ti)材料(liao)的(de)83%以上。因此(ci),采用低(di)(di)合(he)金高(gao)強(qiang)度鋼(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)代替傳統的(de)低(di)(di)碳(tan)鋼(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban),對減輕(qing)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)自重、降(jiang)低(di)(di)油耗、提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)構件(jian)強(qiang)度、保證安全行駛都具有重要(yao)的(de)意義。正如(ru)Nitto等人在1981年(nian)所指出的(de):“現在可以毫不夸(kua)張地說,如(ru)何(he)利(li)用高(gao)強(qiang)度鋼(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)已經(jing)成為(wei)影響80年(nian)代小(xiao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)制造全局的(de)關鍵(jian)技術問題。”基于(yu)最近幾(ji)年(nian)的(de)試驗(yan)結果和所進行的(de)理論分析,高(gao)強(qiang)度鋼(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)的(de)應用及其(qi)在各類汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零、部件(jian)中的(de)應用總結于(yu)表1-1。

由表中(zhong)關系方程可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)看出(chu):除疲(pi)勞強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)外,其他(ta)各性(xing)能均正(zheng)比(bi)于板(ban)(ban)(ban)(ban)材(cai)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)和(he)(he)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)性(xing)能(抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、流變應力和(he)(he)彈性(xing)模量(liang)(liang))。如果材(cai)料(liao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)提高(gao),在所(suo)要(yao)求的(de)(de)(de)(de)性(xing)能不(bu)變或(huo)略有(you)(you)提高(gao)的(de)(de)(de)(de)前提下(xia),則板(ban)(ban)(ban)(ban)材(cai)構(gou)(gou)(gou)件(jian)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)減薄,因而可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)降低(di)(di)構(gou)(gou)(gou)件(jian)重量(liang)(liang)。以(yi)(yi)承受大(da)變形的(de)(de)(de)(de)保險(xian)杠加強(qiang)(qiang)體(ti)為(wei)例,該零件(jian)在使(shi)用(yong)(yong)(yong)中(zhong)承受大(da)的(de)(de)(de)(de)撞擊載荷,希望具有(you)(you)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)壓潰強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)。厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)、強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)和(he)(he)壓潰強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)之間的(de)(de)(de)(de)關系方程為(wei)P.cct(σb)”,n=1/2如以(yi)(yi)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)t=5mm的(de)(de)(de)(de)普(pu)通碳(tan)(tan)鋼(gang)制造(zao)(zao),設(she)低(di)(di)碳(tan)(tan)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)σb=280 MPa,則P,=84K(K為(wei)常數);如采(cai)用(yong)(yong)(yong)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)σb=430 MPa的(de)(de)(de)(de)SAE950X制造(zao)(zao),P.保持不(bu)變,則厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)可(ke)(ke)(ke)減為(wei)4mm或(huo)重量(liang)(liang)可(ke)(ke)(ke)降低(di)(di)20%;如采(cai)用(yong)(yong)(yong)σb=600 MPa的(de)(de)(de)(de)SAE980X制造(zao)(zao),P,不(bu)變,則厚(hou)(hou)度(du)(du)(du)可(ke)(ke)(ke)減至3.4mm,重量(liang)(liang)可(ke)(ke)(ke)減少(shao)30%;如仍用(yong)(yong)(yong)SAE980X制造(zao)(zao),但重量(liang)(liang)只降低(di)(di)20%,則P.可(ke)(ke)(ke)提高(gao)到98K.這個例子(zi)說明了采(cai)用(yong)(yong)(yong)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)優越性(xing)。這和(he)(he)文獻中(zhong)所(suo)列的(de)(de)(de)(de)采(cai)用(yong)(yong)(yong)屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)為(wei)350 MPa的(de)(de)(de)(de)HSLA鋼(gang)代(dai)替低(di)(di)碳(tan)(tan)鋼(gang)可(ke)(ke)(ke)分別使(shi)前梁(liang)、發動機支架、保險(xian)杠加強(qiang)(qiang)體(ti)、保險(xian)杠、門、發動機內外蓋板(ban)(ban)(ban)(ban)等構(gou)(gou)(gou)件(jian)板(ban)(ban)(ban)(ban)厚(hou)(hou)減少(shao)15%~25%的(de)(de)(de)(de)計算結果是一致的(de)(de)(de)(de)。因此(ci),采(cai)用(yong)(yong)(yong)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)鋼(gang)板(ban)(ban)(ban)(ban)制造(zao)(zao)車身構(gou)(gou)(gou)件(jian),可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)減少(shao)板(ban)(ban)(ban)(ban)材(cai)厚(hou)(hou)度(du)(du)(du),降低(di)(di)構(gou)(gou)(gou)件(jian)重量(liang)(liang),從而節約行駛油耗,并保證安全運輸。
文(wen)獻指出:采用(yong)高強(qiang)度(du)鋼和先(xian)進高強(qiang)度(du)鋼,還(huan)有(you)利(li)于(yu)提高乘用(yong)車(che)白車(che)身(shen)的彎曲剛度(du)、扭轉(zhuan)剛度(du)以及相應的振動頻率,從而有(you)利(li)于(yu)降(jiang)低白車(che)身(shen)的NVH性(xing)能。

