自20世(shi)紀70年代(dai)中期以(yi)來,世(shi)界上(shang)主要(yao)工(gong)業化國(guo)家(jia),汽(qi)車(che)(che)尤其是小(xiao)汽(qi)車(che)(che)的生產(chan)迅(xun)速(su)發展。以(yi)美國(guo)為(wei)例,1975年小(xiao)汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)為(wei)898.7萬(wan)輛(liang),汽(qi)車(che)(che)保有(you)量(liang)為(wei)1.327億(yi)輛(liang);到1985年,汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)上(shang)升到1165.4萬(wan)輛(liang),其中轎(jiao)車(che)(che)達(da)818萬(wan)輛(liang),汽(qi)車(che)(che)保有(you)量(liang)達(da)1.686億(yi)輛(liang)。1985年全世(shi)界汽(qi)車(che)(che)總產(chan)量(liang)達(da)4503萬(wan)輛(liang),保有(you)量(liang)達(da)4.71億(yi)輛(liang)。


  2005年(nian)(nian)(nian)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)達(da)(da)(da)(da)1202萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang),全世(shi)界(jie)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)總產(chan)量(liang)(liang)(liang)達(da)(da)(da)(da)6772萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang),保(bao)(bao)(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)達(da)(da)(da)(da)6.5億(yi)輛(liang)(liang)。2000年(nian)(nian)(nian)以(yi)后,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)發(fa)展進入(ru)了快(kuai)車(che)(che)(che)道,每年(nian)(nian)(nian)都以(yi)兩(liang)位數的(de)(de)(de)(de)(de)速率增(zeng)長,2006年(nian)(nian)(nian),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)達(da)(da)(da)(da)728萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang),產(chan)量(liang)(liang)(liang)已(yi)(yi)(yi)(yi)位于(yu)世(shi)界(jie)第三(san)(san),銷(xiao)(xiao)量(liang)(liang)(liang)處世(shi)界(jie)第二,而(er)2007年(nian)(nian)(nian)產(chan)量(liang)(liang)(liang)已(yi)(yi)(yi)(yi)超(chao)過(guo)880萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang),如果加(jia)(jia)上農用(yong)車(che)(che)(che)可超(chao)過(guo)1000萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang),產(chan)、銷(xiao)(xiao)量(liang)(liang)(liang)穩居世(shi)界(jie)第二,而(er)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)保(bao)(bao)(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)超(chao)過(guo)5000萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)。預計(ji)到2020年(nian)(nian)(nian),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)家庭轎車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)有(you)望超(chao)過(guo)1億(yi)輛(liang)(liang),汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)保(bao)(bao)(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)將超(chao)過(guo)1.6億(yi)輛(liang)(liang)。按2003年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)統(tong)計(ji),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)每千人(ren)(ren)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)擁有(you)量(liang)(liang)(liang)僅為(wei)(wei)(wei)15輛(liang)(liang),美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)已(yi)(yi)(yi)(yi)達(da)(da)(da)(da)850輛(liang)(liang)。汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)發(fa)展,產(chan)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia),汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)保(bao)(bao)(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao),產(chan)生(sheng)三(san)(san)個主(zhu)要(yao)(yao)問題。其一(yi)是能(neng)耗(hao)(hao)加(jia)(jia)大,2003年(nian)(nian)(nian)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)燃(ran)油(you)(you)消耗(hao)(hao)已(yi)(yi)(yi)(yi)達(da)(da)(da)(da)6000萬(wan)(wan)(wan)噸(dun),2005年(nian)(nian)(nian)已(yi)(yi)(yi)(yi)達(da)(da)(da)(da)1.3億(yi)噸(dun),2010年(nian)(nian)(nian)可能(neng)會(hui)達(da)(da)(da)(da)到2.7億(yi)噸(dun);降低燃(ran)油(you)(you)消耗(hao)(hao)已(yi)(yi)(yi)(yi)成各(ge)國(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)當務之急。二是環保(bao)(bao)(bao)和(he)排放(fang)污染(ran)加(jia)(jia)重,燃(ran)油(you)(you)消耗(hao)(hao)增(zeng)加(jia)(jia),必然帶(dai)來排放(fang)污染(ran)增(zeng)加(jia)(jia)。在通常情(qing)況下,按滿足歐II排放(fang)標準,汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)每消耗(hao)(hao)1噸(dun)燃(ran)油(you)(you),將會(hui)排放(fang)二氧化(hua)碳 2000 kg,NO,44.09 kg,微粒1kg,汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)排放(fang)污染(ran)也是驚人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)。三(san)(san)是安(an)全交(jiao)通事故增(zeng)加(jia)(jia),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)每年(nian)(nian)(nian)因交(jiao)通事故而(er)造(zao)成的(de)(de)(de)(de)(de)傷(shang)亡人(ren)(ren)數高(gao)達(da)(da)(da)(da)20萬(wan)(wan)(wan)人(ren)(ren)/年(nian)(nian)(nian),即百萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)死亡人(ren)(ren)數高(gao)達(da)(da)(da)(da)0.5萬(wan)(wan)(wan)人(ren)(ren)。為(wei)(wei)(wei)保(bao)(bao)(bao)證汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)健(jian)康發(fa)展,各(ge)國(guo)(guo)(guo)(guo)都制(zhi)定(ding)了相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)法(fa)(fa)規(gui)(gui)(gui)。首先(xian)是如何減少汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)車(che)(che)(che)油(you)(you)耗(hao)(hao),節約(yue)能(neng)源。能(neng)耗(hao)(hao)問題首次變得尖銳源于(yu)20世(shi)紀70年(nian)(nian)(nian)代初的(de)(de)(de)(de)(de)石油(you)(you)危機,石油(you)(you)供應(ying)短缺和(he)價(jia)格(ge)猛(meng)漲(zhang),迫(po)使(shi)一(yi)些國(guo)(guo)(guo)(guo)家采取相應(ying)對(dui)策(ce)。70年(nian)(nian)(nian)代末,美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)日本相繼制(zhi)定(ding)了內容類似的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)源政策(ce)。美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)公司平(ping)(ping)均(jun)油(you)(you)耗(hao)(hao)法(fa)(fa)(CAFé)要(yao)(yao)求(qiu)各(ge)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)廠生(sheng)產(chan)銷(xiao)(xiao)售的(de)(de)(de)(de)(de)小汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)均(jun)油(you)(you)耗(hao)(hao)為(wei)(wei)(wei):1978年(nian)(nian)(nian)為(wei)(wei)(wei)7.61 km/L(18mile/gal),1980年(nian)(nian)(nian)為(wei)(wei)(wei)8.46 km/L(20mile/gal),1985 年(nian)(nian)(nian)為(wei)(wei)(wei)11.67 km/L(27. 6mile/gal).在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)油(you)(you)價(jia)持(chi)續攀(pan)升的(de)(de)(de)(de)(de)今天(tian),這一(yi)法(fa)(fa)規(gui)(gui)(gui)更(geng)加(jia)(jia)嚴格(ge)。在美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo),當某(mou)車(che)(che)(che)型(xing)不(bu)能(neng)滿足CAFé規(gui)(gui)(gui)定(ding)時,該(gai)(gai)車(che)(che)(che)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)廠家將受(shou)到高(gao)額罰款(kuan),該(gai)(gai)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)買主(zhu)也將被(bei)征收汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)超(chao)標稅(shui)(shui),汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)超(chao)標稅(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)起征點為(wei)(wei)(wei)9.52km/L(22.5mile/gal);這一(yi)指標將對(dui)整個汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)設計(ji)用(yong)材及其生(sheng)產(chan)產(chan)生(sheng)重大影響;日本也于(yu)1999年(nian)(nian)(nian)規(gui)(gui)(gui)定(ding)了車(che)(che)(che)輛(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)油(you)(you)耗(hao)(hao)限值,該(gai)(gai)限值依據(ju)車(che)(che)(che)輛(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)裝備(bei)質量(liang)(liang)(liang)不(bu)同,車(che)(che)(che)輛(liang)(liang)驅動形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同,以(yi)及變速箱形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同而(er)改變;盡管歐洲尚無燃(ran)油(you)(you)方(fang)(fang)(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)(gui)(gui)定(ding),但CEE規(gui)(gui)(gui)定(ding)了燃(ran)油(you)(you)消耗(hao)(hao)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)試(shi)方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa),政府公布每種車(che)(che)(che)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)測(ce)燃(ran)油(you)(you)消耗(hao)(hao),引導用(yong)戶的(de)(de)(de)(de)(de)購(gou)車(che)(che)(che)意向;中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)也于(yu)2003年(nian)(nian)(nian)制(zhi)定(ding)并實(shi)施了車(che)(che)(che)輛(liang)(liang)燃(ran)料消耗(hao)(hao)量(liang)(liang)(liang)限值方(fang)(fang)(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)法(fa)(fa)規(gui)(gui)(gui)。


  汽(qi)(qi)車(che)數量增(zeng)多(duo),車(che)速增(zeng)高,車(che)禍增(zeng)多(duo)。為(wei)保證(zheng)人(ren)員和(he)(he)車(che)輛(liang)安全,美(mei)(mei)國(guo)(guo)在1966年(nian)(nian)制(zhi)(zhi)定了(le)聯邦(bang)汽(qi)(qi)車(che)安全標(biao)準(Federal Motor Vehicle Safety Standard)[2].這(zhe)個(ge)標(biao)準的內容(rong)在技術上逐年(nian)(nian)加嚴。此(ci)外,1970年(nian)(nian),美(mei)(mei)國(guo)(guo)、日本與西歐各國(guo)(guo)共同制(zhi)(zhi)定了(le)安全實(shi)(shi)驗車(che)(Experimental Safety Vehicle)計劃(hua),并進行了(le)幾年(nian)(nian)的研究試制(zhi)(zhi)和(he)(he)國(guo)(guo)際(ji)交流,從而得(de)出,保證(zheng)安全的一個(ge)重要(yao)措施是汽(qi)(qi)車(che)構造(zao)和(he)(he)構件要(yao)顯著增(zeng)強。例(li)如,美(mei)(mei)國(guo)(guo)規(gui)(gui)(gui)定汽(qi)(qi)車(che)的前保險杠必(bi)須(xu)承(cheng)受在8.05 km/h(5mile/h)車(che)速下的撞擊無任(ren)何永久(jiu)變形。近年(nian)(nian)來,安全法(fa)規(gui)(gui)(gui)逐年(nian)(nian)嚴格,基于有(you)關單位的統(tong)計報告,在車(che)輛(liang)碰(peng)(peng)(peng)撞事故中,正面(mian)(mian)碰(peng)(peng)(peng)撞占(zhan)49%,側(ce)(ce)面(mian)(mian)碰(peng)(peng)(peng)撞占(zhan)25%,追尾(即(ji)后碰(peng)(peng)(peng))占(zhan)22%.雖然側(ce)(ce)碰(peng)(peng)(peng)比例(li)較少,但(dan)人(ren)員傷(shang)害最嚴重。歐美(mei)(mei)除制(zhi)(zhi)定了(le)正碰(peng)(peng)(peng)法(fa)規(gui)(gui)(gui)FMVSS208 和(he)(he)ECE R94外,還制(zhi)(zhi)定了(le)側(ce)(ce)面(mian)(mian)碰(peng)(peng)(peng)撞法(fa)規(gui)(gui)(gui) FMVSS214 和(he)(he)ECE R95,我國(guo)(guo)2004年(nian)(nian)6月(yue)1日起(qi)實(shi)(shi)施正撞法(fa)規(gui)(gui)(gui),2006年(nian)(nian)7月(yue)1日起(qi)正式實(shi)(shi)施側(ce)(ce)碰(peng)(peng)(peng)法(fa)規(gui)(gui)(gui)。


  為(wei)降低(di)(di)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang),歐(ou)美(mei)均先后(hou)制(zhi)定(ding)了相關的排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)法規(gui)。歐(ou)洲1993年(nian)(nian)(nian)開始(shi)實(shi)(shi)施(shi)歐(ou)I排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)標(biao)(biao)(biao)(biao)準,1997年(nian)(nian)(nian)實(shi)(shi)施(shi)歐(ou)II,2000年(nian)(nian)(nian)實(shi)(shi)施(shi)歐(ou)II,2004年(nian)(nian)(nian)實(shi)(shi)施(shi)歐(ou)IV;美(mei)國(guo)于1993年(nian)(nian)(nian)制(zhi)定(ding)了類同歐(ou)I的排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)標(biao)(biao)(biao)(biao)準,同時提(ti)出(chu)(chu)了過(guo)渡低(di)(di)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)汽(qi)(qi)車(TLEV)、低(di)(di)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)汽(qi)(qi)車(LEV)和超低(di)(di)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)汽(qi)(qi)車(ULEV)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)標(biao)(biao)(biao)(biao)準,對汽(qi)(qi)車排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)提(ti)出(chu)(chu)了更高的要求(qiu);我國(guo)目前已全面(mian)實(shi)(shi)施(shi)歐(ou)II排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)標(biao)(biao)(biao)(biao)準,2006年(nian)(nian)(nian)7月1日起,部分城市實(shi)(shi)施(shi)歐(ou)I排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)標(biao)(biao)(biao)(biao)準。


  降(jiang)低(di)(di)(di)汽(qi)(qi)(qi)車油(you)(you)(you)耗雖(sui)然(ran)可以(yi)通過(guo)提高(gao)發動(dong)機效(xiao)(xiao)率、增加傳動(dong)效(xiao)(xiao)率、減少運行阻(zu)力等方(fang)法(fa),但是(shi)根據汽(qi)(qi)(qi)車油(you)(you)(you)耗和汽(qi)(qi)(qi)車重量(liang)成線性關系的試驗結果(guo)。,如(ru)果(guo)汽(qi)(qi)(qi)車自(zi)重降(jiang)低(di)(di)(di)10%,在其他條(tiao)件不變的情況下(xia),則可使汽(qi)(qi)(qi)車油(you)(you)(you)耗降(jiang)低(di)(di)(di)8%,排放降(jiang)低(di)(di)(di)4%,可見,降(jiang)低(di)(di)(di)汽(qi)(qi)(qi)車自(zi)重是(shi)降(jiang)低(di)(di)(di)汽(qi)(qi)(qi)車油(you)(you)(you)耗的簡(jian)單有效(xiao)(xiao)的方(fang)法(fa)。


  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。



圖 1.jpg




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:


1.jpg



  方程1-6表明:汽車(che)的運動阻力與汽車(che)質量密切相關,通常當車(che)型設(she)計完(wan)成后,風阻(zu)便可固定,則車子的運(yun)行(xing)阻(zu)力(也即燃油消耗)與車子的自身質(zhi)量呈線性(xing)關(guan)系(xi)。


  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。


  有趣的(de)是(shi),降低(di)燃油消(xiao)耗和(he)排放,要求汽(qi)車(che)(che)(che)輕(qing)量化,降低(di)自(zi)(zi)(zi)重;而近年來,由(you)于汽(qi)車(che)(che)(che)功(gong)能(neng)提升(sheng),安(an)(an)全性(xing)增加,舒適性(xing)改善(shan),增加了許(xu)多安(an)(an)全件(jian)、自(zi)(zi)(zi)動化附(fu)件(jian)和(he)相(xiang)關的(de)舒適性(xing)附(fu)件(jian),這些又使汽(qi)車(che)(che)(che)自(zi)(zi)(zi)重有增加的(de)趨勢(shi)。但是(shi),如果不是(shi)輕(qing)量化材料(liao)和(he)技(ji)術的(de)應用,汽(qi)車(che)(che)(che)自(zi)(zi)(zi)重的(de)增加量將會更大,汽(qi)車(che)(che)(che)自(zi)(zi)(zi)重變(bian)化的(de)趨墊見圖1-2。


圖 2.jpg


 減輕汽(qi)車自重可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)(yong)(yong)密度低的(de)鋁合金、塑(su)料(liao)以(yi)及纖維增強復(fu)(fu)合材(cai)料(liao)。但這為(wei)些材(cai)料(liao)與(yu)低合金高強度鋼(gang)相比,尤其和(he)近年(nian)發展的(de)先進高強度鋼(gang)相比,不只制造過程耗(hao)能(neng)多、工(gong)藝(yi)復(fu)(fu)雜,而且現階段的(de)價格也較高。根(gen)據我國(guo)及美國(guo)有關部門進行的(de)德爾菲(fei)(Delphi)預測,為(wei)了減少能(neng)源消耗(hao),汽(qi)車工(gong)業用(yong)(yong)(yong)材(cai)近期(qi)仍以(yi)鋼(gang)為(wei)主,中期(qi)可(ke)能(neng)發展鋁合金,遠期(qi)才發展工(gong)程塑(su)料(liao)和(he)復(fu)(fu)合材(cai)料(liao)。這和(he)Compoton.對美國(guo)汽(qi)車材(cai)料(liao)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)預測是一(yi)致的(de)。1970年(nian)Compoton指(zhi)出,即使(shi)到1985年(nian),汽(qi)車工(gong)業中鋼(gang)鐵(tie)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)還會占70%以(yi)上(shang),而且高強度鋼(gang)材(cai)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)會有顯(xian)著增加(jia)。


2001年美(mei)國典型家庭轎車(che)用材的(de)(de)構成(cheng):鋼(gang)(gang)54%,鑄鐵10%,鋁合金8%,橡膠和(he)玻(bo)璃7%,鎂合金0.3%,其(qi)他12.7%,而(er)高(gao)強度(du)鋼(gang)(gang)的(de)(de)用量迅速(su)增加,在國際鋼(gang)(gang)鐵協會組織的(de)(de)全世界34家鋼(gang)(gang)鐵公司(si)和(he)相(xiang)關汽車(che)行業的(de)(de)輕量化項目ULSABAVC白(bai)車(che)身(BIW)的(de)(de)開發中,高(gao)強度(du)鋼(gang)(gang)用量已達90%以上,這些(xie)數據和(he)上述(shu)的(de)(de)預測(ce)趨勢相(xiang)一致。


 在(zai)一部汽(qi)車(che)中(zhong)(zhong),鋼板的(de)(de)(de)質量占(zhan)車(che)體材料的(de)(de)(de)83%以上。因此,采用(yong)低(di)合金高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)鋼板代替(ti)傳統的(de)(de)(de)低(di)碳鋼板,對(dui)減(jian)輕汽(qi)車(che)自重、降低(di)油耗、提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)構(gou)件(jian)強(qiang)(qiang)度(du)、保證安全行駛(shi)都具有(you)重要的(de)(de)(de)意義。正如(ru)Nitto等人在(zai)1981年所(suo)指出的(de)(de)(de):“現(xian)在(zai)可(ke)以毫(hao)不夸張地說(shuo),如(ru)何利用(yong)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)鋼板已經成為(wei)影(ying)響80年代小汽(qi)車(che)制造全局的(de)(de)(de)關鍵技(ji)術問題。”基于最近幾年的(de)(de)(de)試驗結果和所(suo)進行的(de)(de)(de)理(li)論分析(xi),高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)鋼板的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)及其在(zai)各類(lei)汽(qi)車(che)零、部件(jian)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)總結于表1-1。


表 1.jpg


 由表中關(guan)(guan)系方(fang)程(cheng)可(ke)(ke)(ke)以看出:除(chu)疲勞強(qiang)(qiang)度(du)(du)外,其(qi)他各性(xing)能(neng)均正比于板材(cai)(cai)厚(hou)(hou)度(du)(du)和相(xiang)應的(de)材(cai)(cai)料性(xing)能(neng)(抗拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)(du)、流變(bian)應力和彈(dan)性(xing)模(mo)量(liang))。如(ru)果材(cai)(cai)料強(qiang)(qiang)度(du)(du)提高,在(zai)所(suo)要求的(de)性(xing)能(neng)不(bu)變(bian)或略有提高的(de)前(qian)提下,則(ze)板材(cai)(cai)構(gou)件厚(hou)(hou)度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)以減(jian)(jian)薄,因(yin)而(er)可(ke)(ke)(ke)以降低(di)(di)構(gou)件重(zhong)量(liang)。以承受大(da)變(bian)形的(de)保(bao)險(xian)(xian)杠(gang)加(jia)強(qiang)(qiang)體(ti)為(wei)(wei)例,該零件在(zai)使用中承受大(da)的(de)撞(zhuang)擊載荷,希望具有較(jiao)高的(de)壓潰強(qiang)(qiang)度(du)(du)。厚(hou)(hou)度(du)(du)、強(qiang)(qiang)度(du)(du)和壓潰強(qiang)(qiang)度(du)(du)之間的(de)關(guan)(guan)系方(fang)程(cheng)為(wei)(wei)P.cct(σb)”,n=1/2如(ru)以厚(hou)(hou)度(du)(du)t=5mm的(de)普通碳(tan)鋼(gang)(gang)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao),設低(di)(di)碳(tan)鋼(gang)(gang)的(de)σb=280 MPa,則(ze)P,=84K(K為(wei)(wei)常數);如(ru)采(cai)(cai)用強(qiang)(qiang)度(du)(du)σb=430 MPa的(de)SAE950X制(zhi)(zhi)造(zao)(zao),P.保(bao)持不(bu)變(bian),則(ze)厚(hou)(hou)度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)減(jian)(jian)為(wei)(wei)4mm或重(zhong)量(liang)可(ke)(ke)(ke)降低(di)(di)20%;如(ru)采(cai)(cai)用σb=600 MPa的(de)SAE980X制(zhi)(zhi)造(zao)(zao),P,不(bu)變(bian),則(ze)厚(hou)(hou)度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)減(jian)(jian)至3.4mm,重(zhong)量(liang)可(ke)(ke)(ke)減(jian)(jian)少(shao)30%;如(ru)仍用SAE980X制(zhi)(zhi)造(zao)(zao),但重(zhong)量(liang)只降低(di)(di)20%,則(ze)P.可(ke)(ke)(ke)提高到(dao)98K.這個例子說明(ming)了(le)采(cai)(cai)用高強(qiang)(qiang)度(du)(du)鋼(gang)(gang)的(de)優越性(xing)。這和文獻中所(suo)列的(de)采(cai)(cai)用屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)(du)為(wei)(wei)350 MPa的(de)HSLA鋼(gang)(gang)代替(ti)低(di)(di)碳(tan)鋼(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)分別(bie)使前(qian)梁、發(fa)動(dong)機支架、保(bao)險(xian)(xian)杠(gang)加(jia)強(qiang)(qiang)體(ti)、保(bao)險(xian)(xian)杠(gang)、門(men)、發(fa)動(dong)機內(nei)外蓋(gai)板等構(gou)件板厚(hou)(hou)減(jian)(jian)少(shao)15%~25%的(de)計算結果是一致的(de)。因(yin)此,采(cai)(cai)用高強(qiang)(qiang)度(du)(du)鋼(gang)(gang)板制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)車身構(gou)件,可(ke)(ke)(ke)以減(jian)(jian)少(shao)板材(cai)(cai)厚(hou)(hou)度(du)(du),降低(di)(di)構(gou)件重(zhong)量(liang),從而(er)節約行駛油(you)耗,并保(bao)證安全運輸。


文獻(xian)指出:采(cai)用高(gao)(gao)強度鋼和先進高(gao)(gao)強度鋼,還有(you)利于(yu)提高(gao)(gao)乘用車(che)白(bai)車(che)身的彎曲剛度、扭(niu)轉(zhuan)剛度以及相應的振動頻率,從而(er)有(you)利于(yu)降低(di)白(bai)車(che)身的NVH性(xing)能。