自20世(shi)(shi)紀70年代中期以來(lai),世(shi)(shi)界(jie)上主要(yao)工(gong)業化國家,汽(qi)車(che)(che)尤其是小(xiao)汽(qi)車(che)(che)的生(sheng)產(chan)(chan)迅(xun)速發展。以美國為例,1975年小(xiao)汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量為898.7萬輛,汽(qi)車(che)(che)保有量為1.327億(yi)輛;到(dao)1985年,汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量上升(sheng)到(dao)1165.4萬輛,其中轎車(che)(che)達(da)818萬輛,汽(qi)車(che)(che)保有量達(da)1.686億(yi)輛。1985年全(quan)世(shi)(shi)界(jie)汽(qi)車(che)(che)總產(chan)(chan)量達(da)4503萬輛,保有量達(da)4.71億(yi)輛。


  2005年(nian)(nian)美(mei)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)達(da)(da)(da)(da)1202萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang),全世(shi)界(jie)(jie)汽(qi)(qi)(qi)車(che)總產(chan)量(liang)(liang)達(da)(da)(da)(da)6772萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang),保(bao)有(you)(you)量(liang)(liang)達(da)(da)(da)(da)6.5億(yi)(yi)輛(liang)(liang)(liang)。2000年(nian)(nian)以(yi)后,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業發(fa)展(zhan)進入了(le)快車(che)道,每(mei)年(nian)(nian)都以(yi)兩位數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速率增長,2006年(nian)(nian),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)達(da)(da)(da)(da)728萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang),產(chan)量(liang)(liang)已(yi)(yi)位于(yu)世(shi)界(jie)(jie)第(di)三,銷量(liang)(liang)處世(shi)界(jie)(jie)第(di)二,而2007年(nian)(nian)產(chan)量(liang)(liang)已(yi)(yi)超過(guo)(guo)880萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang),如(ru)果加(jia)(jia)上農用車(che)可超過(guo)(guo)1000萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang),產(chan)、銷量(liang)(liang)穩居(ju)世(shi)界(jie)(jie)第(di)二,而汽(qi)(qi)(qi)車(che)保(bao)有(you)(you)量(liang)(liang)超過(guo)(guo)5000萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang)。預計到2020年(nian)(nian),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)家庭(ting)轎(jiao)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)有(you)(you)量(liang)(liang)有(you)(you)望超過(guo)(guo)1億(yi)(yi)輛(liang)(liang)(liang),汽(qi)(qi)(qi)車(che)保(bao)有(you)(you)量(liang)(liang)將(jiang)(jiang)超過(guo)(guo)1.6億(yi)(yi)輛(liang)(liang)(liang)。按2003年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)統計,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)每(mei)千人(ren)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擁有(you)(you)量(liang)(liang)僅為(wei)(wei)(wei)(wei)15輛(liang)(liang)(liang),美(mei)國(guo)(guo)已(yi)(yi)達(da)(da)(da)(da)850輛(liang)(liang)(liang)。汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業發(fa)展(zhan),產(chan)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia),汽(qi)(qi)(qi)車(che)保(bao)有(you)(you)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高,產(chan)生(sheng)三個主要問題。其一(yi)是(shi)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)(hao)(hao)加(jia)(jia)大,2003年(nian)(nian)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)燃(ran)(ran)油(you)(you)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)已(yi)(yi)達(da)(da)(da)(da)6000萬(wan)(wan)噸(dun),2005年(nian)(nian)已(yi)(yi)達(da)(da)(da)(da)1.3億(yi)(yi)噸(dun),2010年(nian)(nian)可能(neng)(neng)(neng)會達(da)(da)(da)(da)到2.7億(yi)(yi)噸(dun);降(jiang)低燃(ran)(ran)油(you)(you)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)已(yi)(yi)成各(ge)(ge)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)當務(wu)之急。二是(shi)環保(bao)和(he)排(pai)放(fang)污(wu)染加(jia)(jia)重,燃(ran)(ran)油(you)(you)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)增加(jia)(jia),必然(ran)帶來排(pai)放(fang)污(wu)染增加(jia)(jia)。在通常(chang)情況下,按滿足(zu)歐(ou)II排(pai)放(fang)標準,汽(qi)(qi)(qi)車(che)每(mei)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)1噸(dun)燃(ran)(ran)油(you)(you),將(jiang)(jiang)會排(pai)放(fang)二氧化碳 2000 kg,NO,44.09 kg,微粒1kg,汽(qi)(qi)(qi)車(che)排(pai)放(fang)污(wu)染也(ye)是(shi)驚人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。三是(shi)安全交(jiao)通事故增加(jia)(jia),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)每(mei)年(nian)(nian)因(yin)交(jiao)通事故而造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傷(shang)亡人(ren)數(shu)高達(da)(da)(da)(da)20萬(wan)(wan)人(ren)/年(nian)(nian),即百萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang)汽(qi)(qi)(qi)車(che)死亡人(ren)數(shu)高達(da)(da)(da)(da)0.5萬(wan)(wan)人(ren)。為(wei)(wei)(wei)(wei)保(bao)證(zheng)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業健康發(fa)展(zhan),各(ge)(ge)國(guo)(guo)都制(zhi)(zhi)定(ding)了(le)相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)法規(gui)(gui)。首(shou)先是(shi)如(ru)何減(jian)少汽(qi)(qi)(qi)車(che)行車(che)油(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)(hao),節約能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)(hao)(hao)問題首(shou)次變得尖銳源(yuan)(yuan)于(yu)20世(shi)紀70年(nian)(nian)代初(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)石油(you)(you)危機,石油(you)(you)供應短缺和(he)價格猛漲,迫使一(yi)些(xie)國(guo)(guo)家采取(qu)相應對策。70年(nian)(nian)代末,美(mei)國(guo)(guo)和(he)日本相繼制(zhi)(zhi)定(ding)了(le)內容類似(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)政(zheng)策。美(mei)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)公(gong)司平均(jun)(jun)油(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)(hao)法(CAFé)要求(qiu)各(ge)(ge)汽(qi)(qi)(qi)車(che)廠(chang)生(sheng)產(chan)銷售的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)油(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)(hao)為(wei)(wei)(wei)(wei):1978年(nian)(nian)為(wei)(wei)(wei)(wei)7.61 km/L(18mile/gal),1980年(nian)(nian)為(wei)(wei)(wei)(wei)8.46 km/L(20mile/gal),1985 年(nian)(nian)為(wei)(wei)(wei)(wei)11.67 km/L(27. 6mile/gal).在汽(qi)(qi)(qi)車(che)油(you)(you)價持續攀(pan)升的(de)(de)(de)(de)(de)(de)今天(tian),這一(yi)法規(gui)(gui)更加(jia)(jia)嚴(yan)格。在美(mei)國(guo)(guo),當某車(che)型不能(neng)(neng)(neng)滿足(zu)CAFé規(gui)(gui)定(ding)時,該車(che)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)廠(chang)家將(jiang)(jiang)受到高額(e)罰款,該車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)買(mai)主也(ye)將(jiang)(jiang)被征收汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)超標稅,汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)超標稅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)起征點為(wei)(wei)(wei)(wei)9.52km/L(22.5mile/gal);這一(yi)指標將(jiang)(jiang)對整個汽(qi)(qi)(qi)車(che)設計用材(cai)及其生(sheng)產(chan)產(chan)生(sheng)重大影響(xiang);日本也(ye)于(yu)1999年(nian)(nian)規(gui)(gui)定(ding)了(le)車(che)輛(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)油(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)(hao)限(xian)值,該限(xian)值依據車(che)輛(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)裝備質量(liang)(liang)不同(tong),車(che)輛(liang)(liang)(liang)驅動形式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong),以(yi)及變速箱形式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)而改變;盡管歐(ou)洲(zhou)尚無燃(ran)(ran)油(you)(you)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)(gui)定(ding),但CEE規(gui)(gui)定(ding)了(le)燃(ran)(ran)油(you)(you)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測試(shi)方(fang)法,政(zheng)府公(gong)布每(mei)種車(che)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實測燃(ran)(ran)油(you)(you)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao),引導用戶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)購車(che)意向;中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)也(ye)于(yu)2003年(nian)(nian)制(zhi)(zhi)定(ding)并(bing)實施了(le)車(che)輛(liang)(liang)(liang)燃(ran)(ran)料消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)量(liang)(liang)限(xian)值方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)法規(gui)(gui)。


  汽(qi)車數量(liang)增多,車速(su)增高(gao),車禍增多。為保(bao)證人(ren)員和(he)(he)車輛安(an)(an)全(quan),美國在1966年(nian)(nian)制(zhi)(zhi)定(ding)了(le)(le)聯邦汽(qi)車安(an)(an)全(quan)標(biao)準(Federal Motor Vehicle Safety Standard)[2].這個標(biao)準的(de)(de)內容在技(ji)術上逐年(nian)(nian)加嚴(yan)。此(ci)外,1970年(nian)(nian),美國、日本與西歐各(ge)國共同制(zhi)(zhi)定(ding)了(le)(le)安(an)(an)全(quan)實(shi)驗車(Experimental Safety Vehicle)計(ji)劃,并進行了(le)(le)幾年(nian)(nian)的(de)(de)研究試制(zhi)(zhi)和(he)(he)國際交(jiao)流(liu),從(cong)而得出,保(bao)證安(an)(an)全(quan)的(de)(de)一個重要(yao)措施是汽(qi)車構(gou)造和(he)(he)構(gou)件要(yao)顯著增強。例(li)如(ru),美國規(gui)(gui)(gui)定(ding)汽(qi)車的(de)(de)前保(bao)險杠必須承(cheng)受在8.05 km/h(5mile/h)車速(su)下的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊無任何永久(jiu)變形。近年(nian)(nian)來(lai),安(an)(an)全(quan)法(fa)規(gui)(gui)(gui)逐年(nian)(nian)嚴(yan)格,基于(yu)有關單(dan)位(wei)的(de)(de)統計(ji)報告(gao),在車輛碰(peng)(peng)(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)事故中,正(zheng)面碰(peng)(peng)(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)占49%,側(ce)面碰(peng)(peng)(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)占25%,追尾(即(ji)后碰(peng)(peng)(peng)(peng))占22%.雖(sui)然側(ce)碰(peng)(peng)(peng)(peng)比例(li)較少(shao),但人(ren)員傷害最嚴(yan)重。歐美除制(zhi)(zhi)定(ding)了(le)(le)正(zheng)碰(peng)(peng)(peng)(peng)法(fa)規(gui)(gui)(gui)FMVSS208 和(he)(he)ECE R94外,還(huan)制(zhi)(zhi)定(ding)了(le)(le)側(ce)面碰(peng)(peng)(peng)(peng)撞(zhuang)(zhuang)法(fa)規(gui)(gui)(gui) FMVSS214 和(he)(he)ECE R95,我(wo)國2004年(nian)(nian)6月(yue)1日起實(shi)施正(zheng)撞(zhuang)(zhuang)法(fa)規(gui)(gui)(gui),2006年(nian)(nian)7月(yue)1日起正(zheng)式實(shi)施側(ce)碰(peng)(peng)(peng)(peng)法(fa)規(gui)(gui)(gui)。


  為降低排(pai)放(fang)(fang),歐(ou)(ou)(ou)(ou)美均(jun)先后制(zhi)定了相(xiang)關的(de)(de)排(pai)放(fang)(fang)法(fa)規。歐(ou)(ou)(ou)(ou)洲(zhou)1993年(nian)(nian)(nian)(nian)開始實(shi)(shi)施(shi)(shi)歐(ou)(ou)(ou)(ou)I排(pai)放(fang)(fang)標準,1997年(nian)(nian)(nian)(nian)實(shi)(shi)施(shi)(shi)歐(ou)(ou)(ou)(ou)II,2000年(nian)(nian)(nian)(nian)實(shi)(shi)施(shi)(shi)歐(ou)(ou)(ou)(ou)II,2004年(nian)(nian)(nian)(nian)實(shi)(shi)施(shi)(shi)歐(ou)(ou)(ou)(ou)IV;美國于1993年(nian)(nian)(nian)(nian)制(zhi)定了類同歐(ou)(ou)(ou)(ou)I的(de)(de)排(pai)放(fang)(fang)標準,同時提出(chu)了過渡低排(pai)放(fang)(fang)汽(qi)(qi)車(che)(TLEV)、低排(pai)放(fang)(fang)汽(qi)(qi)車(che)(LEV)和超(chao)低排(pai)放(fang)(fang)汽(qi)(qi)車(che)(ULEV)排(pai)放(fang)(fang)標準,對汽(qi)(qi)車(che)排(pai)放(fang)(fang)提出(chu)了更高的(de)(de)要求;我國目(mu)前(qian)已(yi)全面實(shi)(shi)施(shi)(shi)歐(ou)(ou)(ou)(ou)II排(pai)放(fang)(fang)標準,2006年(nian)(nian)(nian)(nian)7月1日起(qi),部分城市實(shi)(shi)施(shi)(shi)歐(ou)(ou)(ou)(ou)I排(pai)放(fang)(fang)標準。


  降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)汽(qi)車(che)油(you)耗(hao)雖然可以通過(guo)提(ti)高發動機效(xiao)(xiao)率(lv)、增(zeng)加傳(chuan)動效(xiao)(xiao)率(lv)、減少運行阻(zu)力(li)等方(fang)法,但是(shi)根據汽(qi)車(che)油(you)耗(hao)和汽(qi)車(che)重(zhong)量成線性關(guan)系(xi)的試驗(yan)結果。,如(ru)果汽(qi)車(che)自(zi)重(zhong)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)10%,在(zai)其他條件不變的情(qing)況下,則可使汽(qi)車(che)油(you)耗(hao)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)8%,排(pai)放降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)4%,可見,降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)汽(qi)車(che)自(zi)重(zhong)是(shi)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)汽(qi)車(che)油(you)耗(hao)的簡單有效(xiao)(xiao)的方(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。



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:汽車的運動阻力與汽車質量密(mi)切相關,通常當(dang)車型設計完成后,風阻(zu)便可固定,則車子(zi)的運行阻(zu)力(li)(也即燃油消耗)與車子(zi)的自身(shen)質量(liang)呈線(xian)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。


  有趣的(de)是(shi),降低(di)燃油(you)消耗和排放,要求(qiu)汽(qi)(qi)車輕量(liang)化(hua),降低(di)自(zi)(zi)重;而近年來,由于(yu)汽(qi)(qi)車功能提(ti)升,安全性增(zeng)(zeng)加(jia),舒適性改(gai)善,增(zeng)(zeng)加(jia)了許多(duo)安全件、自(zi)(zi)動化(hua)附件和相關的(de)舒適性附件,這(zhe)些又使汽(qi)(qi)車自(zi)(zi)重有增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)趨(qu)勢。但(dan)是(shi),如果不(bu)是(shi)輕量(liang)化(hua)材料和技術的(de)應用(yong),汽(qi)(qi)車自(zi)(zi)重的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)量(liang)將會更大,汽(qi)(qi)車自(zi)(zi)重變(bian)化(hua)的(de)趨(qu)墊見圖1-2。


圖 2.jpg


 減輕汽車(che)(che)自重可(ke)以采用密(mi)度(du)(du)低(di)的(de)鋁(lv)(lv)合(he)(he)金、塑(su)料(liao)(liao)(liao)以及(ji)纖維增強復合(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)(liao)。但這為些材(cai)料(liao)(liao)(liao)與低(di)合(he)(he)金高(gao)(gao)強度(du)(du)鋼相比(bi),尤其和(he)近年(nian)發展(zhan)(zhan)的(de)先進高(gao)(gao)強度(du)(du)鋼相比(bi),不只(zhi)制造(zao)過程耗(hao)能多、工(gong)藝復雜,而(er)且現階段的(de)價格(ge)也較高(gao)(gao)。根據我國(guo)(guo)及(ji)美(mei)國(guo)(guo)有關部門進行的(de)德爾菲(Delphi)預(yu)(yu)測(ce),為了減少能源消(xiao)耗(hao),汽車(che)(che)工(gong)業(ye)用材(cai)近期仍以鋼為主,中期可(ke)能發展(zhan)(zhan)鋁(lv)(lv)合(he)(he)金,遠期才發展(zhan)(zhan)工(gong)程塑(su)料(liao)(liao)(liao)和(he)復合(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)(liao)。這和(he)Compoton.對美(mei)國(guo)(guo)汽車(che)(che)材(cai)料(liao)(liao)(liao)使(shi)用的(de)預(yu)(yu)測(ce)是一(yi)致的(de)。1970年(nian)Compoton指出,即使(shi)到1985年(nian),汽車(che)(che)工(gong)業(ye)中鋼鐵的(de)用量(liang)還(huan)會(hui)占(zhan)70%以上(shang),而(er)且高(gao)(gao)強度(du)(du)鋼材(cai)的(de)用量(liang)會(hui)有顯著增加(jia)。


2001年美國典型家庭轎(jiao)車(che)用材的構成:鋼(gang)54%,鑄鐵(tie)10%,鋁(lv)合金8%,橡膠和(he)玻璃7%,鎂合金0.3%,其他12.7%,而高強(qiang)(qiang)度(du)鋼(gang)的用量迅速增加(jia),在國際鋼(gang)鐵(tie)協會組織的全世界34家鋼(gang)鐵(tie)公(gong)司和(he)相關(guan)汽車(che)行業的輕(qing)量化項目ULSABAVC白(bai)車(che)身(BIW)的開發(fa)中,高強(qiang)(qiang)度(du)鋼(gang)用量已達90%以上,這(zhe)些數據和(he)上述的預測(ce)趨勢相一致。


 在(zai)(zai)(zai)一部汽(qi)車中,鋼(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)的質量(liang)占(zhan)車體材(cai)料(liao)的83%以上。因(yin)此(ci),采(cai)用(yong)低(di)合金高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)鋼(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)代替傳統的低(di)碳鋼(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban),對減輕汽(qi)車自重、降低(di)油耗、提高(gao)汽(qi)車構件強(qiang)(qiang)度(du)(du)、保證安全(quan)行駛都具有重要的意(yi)義。正(zheng)如Nitto等人(ren)在(zai)(zai)(zai)1981年所指(zhi)出的:“現(xian)在(zai)(zai)(zai)可以毫不夸張地說,如何利(li)用(yong)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)鋼(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)已(yi)經成為(wei)影響(xiang)80年代小汽(qi)車制(zhi)造全(quan)局的關(guan)鍵(jian)技術問題(ti)。”基于(yu)最近幾(ji)年的試驗結果(guo)和所進行的理論分析,高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)鋼(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)的應用(yong)及(ji)其(qi)在(zai)(zai)(zai)各類汽(qi)車零(ling)、部件中的應用(yong)總結于(yu)表1-1。


表 1.jpg


 由表中(zhong)關系方程(cheng)可(ke)(ke)以(yi)(yi)看出:除疲勞強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)外,其他各(ge)性(xing)能均正比于板(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)和(he)相應(ying)的(de)(de)(de)材(cai)料性(xing)能(抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)、流變(bian)(bian)應(ying)力和(he)彈性(xing)模量(liang))。如(ru)果材(cai)料強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)提(ti)高(gao)(gao),在所要求(qiu)的(de)(de)(de)性(xing)能不變(bian)(bian)或(huo)略有提(ti)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)前(qian)提(ti)下,則板(ban)材(cai)構(gou)件(jian)(jian)厚(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)可(ke)(ke)以(yi)(yi)減(jian)(jian)薄,因而(er)可(ke)(ke)以(yi)(yi)降低(di)構(gou)件(jian)(jian)重量(liang)。以(yi)(yi)承受(shou)大(da)變(bian)(bian)形的(de)(de)(de)保(bao)險杠(gang)加(jia)強(qiang)(qiang)體為(wei)(wei)例,該零件(jian)(jian)在使用(yong)中(zhong)承受(shou)大(da)的(de)(de)(de)撞擊載荷(he),希望具(ju)有較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)壓潰強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)。厚(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)、強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)和(he)壓潰強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)之間的(de)(de)(de)關系方程(cheng)為(wei)(wei)P.cct(σb)”,n=1/2如(ru)以(yi)(yi)厚(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)t=5mm的(de)(de)(de)普通(tong)碳鋼(gang)制(zhi)造(zao),設低(di)碳鋼(gang)的(de)(de)(de)σb=280 MPa,則P,=84K(K為(wei)(wei)常數);如(ru)采(cai)用(yong)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)σb=430 MPa的(de)(de)(de)SAE950X制(zhi)造(zao),P.保(bao)持不變(bian)(bian),則厚(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)可(ke)(ke)減(jian)(jian)為(wei)(wei)4mm或(huo)重量(liang)可(ke)(ke)降低(di)20%;如(ru)采(cai)用(yong)σb=600 MPa的(de)(de)(de)SAE980X制(zhi)造(zao),P,不變(bian)(bian),則厚(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)可(ke)(ke)減(jian)(jian)至3.4mm,重量(liang)可(ke)(ke)減(jian)(jian)少30%;如(ru)仍用(yong)SAE980X制(zhi)造(zao),但重量(liang)只降低(di)20%,則P.可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)到98K.這(zhe)個例子(zi)說明了(le)采(cai)用(yong)高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)鋼(gang)的(de)(de)(de)優越性(xing)。這(zhe)和(he)文(wen)獻中(zhong)所列的(de)(de)(de)采(cai)用(yong)屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)350 MPa的(de)(de)(de)HSLA鋼(gang)代替低(di)碳鋼(gang)可(ke)(ke)分別(bie)使前(qian)梁、發動機支架、保(bao)險杠(gang)加(jia)強(qiang)(qiang)體、保(bao)險杠(gang)、門、發動機內外蓋板(ban)等構(gou)件(jian)(jian)板(ban)厚(hou)減(jian)(jian)少15%~25%的(de)(de)(de)計(ji)算結(jie)果是(shi)一致的(de)(de)(de)。因此,采(cai)用(yong)高(gao)(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)鋼(gang)板(ban)制(zhi)造(zao)車身(shen)構(gou)件(jian)(jian),可(ke)(ke)以(yi)(yi)減(jian)(jian)少板(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)(du)(du),降低(di)構(gou)件(jian)(jian)重量(liang),從而(er)節約(yue)行駛(shi)油(you)耗,并(bing)保(bao)證安全(quan)運輸。


文獻指出:采用高強(qiang)度鋼(gang)和先(xian)進高強(qiang)度鋼(gang),還有(you)利(li)于(yu)提高乘用車白(bai)車身(shen)的(de)彎曲剛度、扭轉(zhuan)剛度以及相應(ying)的(de)振動頻(pin)率,從而有(you)利(li)于(yu)降(jiang)低白(bai)車身(shen)的(de)NVH性(xing)能。