自20世(shi)紀70年(nian)代中(zhong)期(qi)以來,世(shi)界上主(zhu)要工業化國家(jia),汽車(che)(che)(che)尤其(qi)是小汽車(che)(che)(che)的(de)生產(chan)迅速(su)發展。以美(mei)國為例(li),1975年(nian)小汽車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)為898.7萬(wan)輛(liang),汽車(che)(che)(che)保有量(liang)為1.327億(yi)輛(liang);到(dao)1985年(nian),汽車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)上升到(dao)1165.4萬(wan)輛(liang),其(qi)中(zhong)轎車(che)(che)(che)達(da)818萬(wan)輛(liang),汽車(che)(che)(che)保有量(liang)達(da)1.686億(yi)輛(liang)。1985年(nian)全世(shi)界汽車(che)(che)(che)總產(chan)量(liang)達(da)4503萬(wan)輛(liang),保有量(liang)達(da)4.71億(yi)輛(liang)。


  2005年(nian)(nian)美國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)達(da)1202萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang),全(quan)世(shi)(shi)界汽(qi)車(che)(che)(che)(che)總產(chan)(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)達(da)6772萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang),保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)達(da)6.5億(yi)(yi)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。2000年(nian)(nian)以后,中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)發(fa)展進入(ru)了(le)(le)快車(che)(che)(che)(che)道,每(mei)年(nian)(nian)都以兩位數(shu)的(de)(de)(de)速率增(zeng)長,2006年(nian)(nian),中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)達(da)728萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang),產(chan)(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)已位于(yu)世(shi)(shi)界第(di)三(san),銷(xiao)量(liang)(liang)(liang)處(chu)世(shi)(shi)界第(di)二(er),而2007年(nian)(nian)產(chan)(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)已超(chao)(chao)(chao)過(guo)(guo)(guo)880萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang),如(ru)果加(jia)(jia)(jia)(jia)上(shang)農(nong)用車(che)(che)(che)(che)可超(chao)(chao)(chao)過(guo)(guo)(guo)1000萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang),產(chan)(chan)(chan)(chan)、銷(xiao)量(liang)(liang)(liang)穩居世(shi)(shi)界第(di)二(er),而汽(qi)車(che)(che)(che)(che)保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)超(chao)(chao)(chao)過(guo)(guo)(guo)5000萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。預(yu)計到2020年(nian)(nian),中(zhong)國(guo)(guo)(guo)家庭轎車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)有(you)望超(chao)(chao)(chao)過(guo)(guo)(guo)1億(yi)(yi)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang),汽(qi)車(che)(che)(che)(che)保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)將超(chao)(chao)(chao)過(guo)(guo)(guo)1.6億(yi)(yi)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。按(an)2003年(nian)(nian)的(de)(de)(de)統計,中(zhong)國(guo)(guo)(guo)每(mei)千(qian)人(ren)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)擁有(you)量(liang)(liang)(liang)僅為(wei)(wei)15輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang),美國(guo)(guo)(guo)已達(da)850輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)發(fa)展,產(chan)(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia),汽(qi)車(che)(che)(che)(che)保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao),產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)三(san)個(ge)主要(yao)問(wen)題。其(qi)一(yi)是(shi)(shi)能(neng)耗(hao)加(jia)(jia)(jia)(jia)大,2003年(nian)(nian)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)燃(ran)(ran)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)消(xiao)耗(hao)已達(da)6000萬(wan)(wan)(wan)噸,2005年(nian)(nian)已達(da)1.3億(yi)(yi)噸,2010年(nian)(nian)可能(neng)會達(da)到2.7億(yi)(yi)噸;降(jiang)低燃(ran)(ran)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)消(xiao)耗(hao)已成各(ge)國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)當務之急。二(er)是(shi)(shi)環保(bao)和(he)(he)排(pai)放(fang)(fang)污染(ran)加(jia)(jia)(jia)(jia)重(zhong),燃(ran)(ran)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)消(xiao)耗(hao)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia),必然帶來排(pai)放(fang)(fang)污染(ran)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)。在通(tong)常情況(kuang)下,按(an)滿足歐II排(pai)放(fang)(fang)標準,汽(qi)車(che)(che)(che)(che)每(mei)消(xiao)耗(hao)1噸燃(ran)(ran)油(you)(you)(you)(you)(you)(you),將會排(pai)放(fang)(fang)二(er)氧化碳 2000 kg,NO,44.09 kg,微粒1kg,汽(qi)車(che)(che)(che)(che)排(pai)放(fang)(fang)污染(ran)也(ye)(ye)是(shi)(shi)驚人(ren)的(de)(de)(de)。三(san)是(shi)(shi)安全(quan)交通(tong)事故增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia),中(zhong)國(guo)(guo)(guo)每(mei)年(nian)(nian)因交通(tong)事故而造成的(de)(de)(de)傷亡(wang)人(ren)數(shu)高(gao)達(da)20萬(wan)(wan)(wan)人(ren)/年(nian)(nian),即百萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)死亡(wang)人(ren)數(shu)高(gao)達(da)0.5萬(wan)(wan)(wan)人(ren)。為(wei)(wei)保(bao)證汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)健康發(fa)展,各(ge)國(guo)(guo)(guo)都制定了(le)(le)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)法規(gui)。首先是(shi)(shi)如(ru)何(he)減(jian)少(shao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行車(che)(che)(che)(che)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)耗(hao),節(jie)約能(neng)源。能(neng)耗(hao)問(wen)題首次變得尖銳源于(yu)20世(shi)(shi)紀70年(nian)(nian)代初的(de)(de)(de)石油(you)(you)(you)(you)(you)(you)危機,石油(you)(you)(you)(you)(you)(you)供應(ying)短(duan)缺和(he)(he)價(jia)格猛漲(zhang),迫(po)使一(yi)些國(guo)(guo)(guo)家采取相(xiang)應(ying)對策。70年(nian)(nian)代末,美國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)日(ri)本相(xiang)繼制定了(le)(le)內容類似的(de)(de)(de)能(neng)源政策。美國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)公司平均(jun)(jun)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)耗(hao)法(CAFé)要(yao)求各(ge)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)廠生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)銷(xiao)售的(de)(de)(de)小汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)平均(jun)(jun)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)耗(hao)為(wei)(wei):1978年(nian)(nian)為(wei)(wei)7.61 km/L(18mile/gal),1980年(nian)(nian)為(wei)(wei)8.46 km/L(20mile/gal),1985 年(nian)(nian)為(wei)(wei)11.67 km/L(27. 6mile/gal).在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)價(jia)持(chi)續攀升的(de)(de)(de)今天(tian),這(zhe)一(yi)法規(gui)更加(jia)(jia)(jia)(jia)嚴(yan)格。在美國(guo)(guo)(guo),當某車(che)(che)(che)(che)型不(bu)能(neng)滿足CAFé規(gui)定時(shi),該車(che)(che)(che)(che)型的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)廠家將受到高(gao)額(e)罰款,該車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)買主也(ye)(ye)將被(bei)征(zheng)(zheng)收汽(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)超(chao)(chao)(chao)標稅,汽(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)超(chao)(chao)(chao)標稅的(de)(de)(de)起征(zheng)(zheng)點為(wei)(wei)9.52km/L(22.5mile/gal);這(zhe)一(yi)指標將對整個(ge)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)設計用材及其(qi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)重(zhong)大影響;日(ri)本也(ye)(ye)于(yu)1999年(nian)(nian)規(gui)定了(le)(le)車(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)耗(hao)限值(zhi),該限值(zhi)依據車(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)裝備質量(liang)(liang)(liang)不(bu)同,車(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)驅動形式的(de)(de)(de)不(bu)同,以及變速箱形式的(de)(de)(de)不(bu)同而改變;盡(jin)管歐洲(zhou)尚無燃(ran)(ran)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)規(gui)定,但CEE規(gui)定了(le)(le)燃(ran)(ran)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)消(xiao)耗(hao)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)測(ce)試方(fang)法,政府公布每(mei)種車(che)(che)(che)(che)型的(de)(de)(de)實(shi)測(ce)燃(ran)(ran)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)消(xiao)耗(hao),引導用戶的(de)(de)(de)購車(che)(che)(che)(che)意向;中(zhong)國(guo)(guo)(guo)也(ye)(ye)于(yu)2003年(nian)(nian)制定并(bing)實(shi)施了(le)(le)車(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)燃(ran)(ran)料消(xiao)耗(hao)量(liang)(liang)(liang)限值(zhi)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)法規(gui)。


  汽(qi)車(che)數(shu)量增(zeng)多(duo),車(che)速(su)增(zeng)高(gao),車(che)禍增(zeng)多(duo)。為(wei)保(bao)證(zheng)人員和(he)車(che)輛安(an)(an)全,美(mei)國(guo)(guo)在1966年制(zhi)定(ding)了(le)聯(lian)邦汽(qi)車(che)安(an)(an)全標(biao)準(Federal Motor Vehicle Safety Standard)[2].這個標(biao)準的(de)(de)內容在技術上逐年加嚴。此外,1970年,美(mei)國(guo)(guo)、日本與西歐各國(guo)(guo)共同(tong)制(zhi)定(ding)了(le)安(an)(an)全實(shi)驗(yan)車(che)(Experimental Safety Vehicle)計劃,并進行了(le)幾年的(de)(de)研究試制(zhi)和(he)國(guo)(guo)際交流,從而得出,保(bao)證(zheng)安(an)(an)全的(de)(de)一個重(zhong)要(yao)措施是汽(qi)車(che)構造和(he)構件要(yao)顯(xian)著增(zeng)強。例如,美(mei)國(guo)(guo)規(gui)(gui)定(ding)汽(qi)車(che)的(de)(de)前保(bao)險杠必須承(cheng)受在8.05 km/h(5mile/h)車(che)速(su)下的(de)(de)撞擊無(wu)任何永久變形。近年來(lai),安(an)(an)全法(fa)規(gui)(gui)逐年嚴格,基于有關單位(wei)的(de)(de)統計報告(gao),在車(che)輛碰(peng)(peng)撞事故中,正(zheng)面碰(peng)(peng)撞占(zhan)49%,側面碰(peng)(peng)撞占(zhan)25%,追尾(wei)(即后碰(peng)(peng))占(zhan)22%.雖然(ran)側碰(peng)(peng)比例較(jiao)少,但人員傷(shang)害(hai)最嚴重(zhong)。歐美(mei)除制(zhi)定(ding)了(le)正(zheng)碰(peng)(peng)法(fa)規(gui)(gui)FMVSS208 和(he)ECE R94外,還(huan)制(zhi)定(ding)了(le)側面碰(peng)(peng)撞法(fa)規(gui)(gui) FMVSS214 和(he)ECE R95,我國(guo)(guo)2004年6月1日起實(shi)施正(zheng)撞法(fa)規(gui)(gui),2006年7月1日起正(zheng)式實(shi)施側碰(peng)(peng)法(fa)規(gui)(gui)。


  為降低(di)排(pai)放(fang),歐(ou)(ou)美(mei)均(jun)先(xian)后制(zhi)定(ding)了相(xiang)關的排(pai)放(fang)法規。歐(ou)(ou)洲1993年(nian)(nian)開始實(shi)施(shi)歐(ou)(ou)I排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun),1997年(nian)(nian)實(shi)施(shi)歐(ou)(ou)II,2000年(nian)(nian)實(shi)施(shi)歐(ou)(ou)II,2004年(nian)(nian)實(shi)施(shi)歐(ou)(ou)IV;美(mei)國于1993年(nian)(nian)制(zhi)定(ding)了類同(tong)歐(ou)(ou)I的排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun),同(tong)時提出了過(guo)渡低(di)排(pai)放(fang)汽車(TLEV)、低(di)排(pai)放(fang)汽車(LEV)和(he)超低(di)排(pai)放(fang)汽車(ULEV)排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun),對汽車排(pai)放(fang)提出了更高(gao)的要求;我國目前已全面實(shi)施(shi)歐(ou)(ou)II排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun),2006年(nian)(nian)7月(yue)1日起,部分城市實(shi)施(shi)歐(ou)(ou)I排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun)。


  降(jiang)(jiang)低(di)(di)汽(qi)(qi)車(che)(che)油(you)耗(hao)(hao)雖然(ran)可(ke)以通過(guo)提高發動(dong)機效(xiao)率、增(zeng)加(jia)傳(chuan)動(dong)效(xiao)率、減少運行阻(zu)力等方(fang)法,但是(shi)根據汽(qi)(qi)車(che)(che)油(you)耗(hao)(hao)和汽(qi)(qi)車(che)(che)重(zhong)量(liang)成線性關系的(de)試(shi)驗結果。,如果汽(qi)(qi)車(che)(che)自(zi)(zi)重(zhong)降(jiang)(jiang)低(di)(di)10%,在其他條(tiao)件不變的(de)情況下(xia),則可(ke)使汽(qi)(qi)車(che)(che)油(you)耗(hao)(hao)降(jiang)(jiang)低(di)(di)8%,排(pai)放降(jiang)(jiang)低(di)(di)4%,可(ke)見(jian),降(jiang)(jiang)低(di)(di)汽(qi)(qi)車(che)(che)自(zi)(zi)重(zhong)是(shi)降(jiang)(jiang)低(di)(di)汽(qi)(qi)車(che)(che)油(you)耗(hao)(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。



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(cheng)1-6表明(ming):汽(qi)車的(de)運動阻力與(yu)汽(qi)車質量密(mi)切相關(guan),通常(chang)當(dang)車型設計完成后,風(feng)阻便可固定,則(ze)車子的(de)運行阻力(li)(也(ye)即燃(ran)油(you)消耗)與車子的(de)自身質(zhi)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。


  有趣的(de)(de)是(shi),降低(di)燃油消耗(hao)和(he)排放,要求汽(qi)車(che)輕量化(hua)(hua),降低(di)自(zi)重;而近年來,由于(yu)汽(qi)車(che)功能提升,安全性(xing)增加(jia),舒(shu)適(shi)性(xing)改善,增加(jia)了許多安全件、自(zi)動化(hua)(hua)附件和(he)相關的(de)(de)舒(shu)適(shi)性(xing)附件,這(zhe)些(xie)又使汽(qi)車(che)自(zi)重有增加(jia)的(de)(de)趨勢。但是(shi),如果不是(shi)輕量化(hua)(hua)材料和(he)技術(shu)的(de)(de)應用,汽(qi)車(che)自(zi)重的(de)(de)增加(jia)量將(jiang)會更大,汽(qi)車(che)自(zi)重變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)趨墊(dian)見圖1-2。


圖 2.jpg


 減輕汽(qi)車(che)自重可以采用密(mi)度低(di)的(de)(de)(de)(de)鋁(lv)合(he)金、塑料以及(ji)纖維(wei)增(zeng)強復合(he)材(cai)料。但(dan)這為些材(cai)料與(yu)低(di)合(he)金高強度鋼(gang)(gang)(gang)(gang)相比,尤(you)其和(he)(he)近年發(fa)展的(de)(de)(de)(de)先進(jin)高強度鋼(gang)(gang)(gang)(gang)相比,不只(zhi)制造過程(cheng)耗能多、工(gong)藝復雜,而(er)且現階(jie)段的(de)(de)(de)(de)價格也較(jiao)高。根據我(wo)國(guo)及(ji)美國(guo)有關部門進(jin)行的(de)(de)(de)(de)德爾(er)菲(Delphi)預(yu)測,為了減少能源消耗,汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)用材(cai)近期仍(reng)以鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為主,中(zhong)期可能發(fa)展鋁(lv)合(he)金,遠(yuan)期才發(fa)展工(gong)程(cheng)塑料和(he)(he)復合(he)材(cai)料。這和(he)(he)Compoton.對美國(guo)汽(qi)車(che)材(cai)料使用的(de)(de)(de)(de)預(yu)測是一致(zhi)的(de)(de)(de)(de)。1970年Compoton指出(chu),即使到(dao)1985年,汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)中(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵的(de)(de)(de)(de)用量還會占70%以上,而(er)且高強度鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)的(de)(de)(de)(de)用量會有顯(xian)著增(zeng)加。


2001年美(mei)國(guo)典型家(jia)庭轎車(che)用材的構(gou)成:鋼(gang)54%,鑄鐵(tie)10%,鋁合金(jin)8%,橡膠和玻璃(li)7%,鎂合金(jin)0.3%,其他12.7%,而高強(qiang)度(du)鋼(gang)的用量(liang)迅速增(zeng)加,在國(guo)際鋼(gang)鐵(tie)協會組織(zhi)的全(quan)世界34家(jia)鋼(gang)鐵(tie)公司和相(xiang)關汽車(che)行(xing)業的輕量(liang)化項目ULSABAVC白車(che)身(BIW)的開發中,高強(qiang)度(du)鋼(gang)用量(liang)已達90%以上(shang),這些數據和上(shang)述的預測(ce)趨勢相(xiang)一致(zhi)。


 在(zai)一部汽(qi)車(che)中(zhong),鋼板(ban)(ban)的(de)(de)質量占(zhan)車(che)體(ti)材(cai)料的(de)(de)83%以上。因此,采(cai)用(yong)低(di)合(he)金高(gao)(gao)強度(du)鋼板(ban)(ban)代替傳統的(de)(de)低(di)碳鋼板(ban)(ban),對減輕汽(qi)車(che)自重(zhong)、降低(di)油耗、提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)車(che)構件強度(du)、保證(zheng)安全行駛(shi)都具有重(zhong)要的(de)(de)意義。正如(ru)(ru)Nitto等人在(zai)1981年(nian)(nian)所指(zhi)出的(de)(de):“現在(zai)可以毫不夸張地(di)說,如(ru)(ru)何利用(yong)高(gao)(gao)強度(du)鋼板(ban)(ban)已經成為影(ying)響80年(nian)(nian)代小汽(qi)車(che)制造全局的(de)(de)關鍵技術(shu)問題。”基(ji)于最近幾年(nian)(nian)的(de)(de)試驗結果(guo)和(he)所進行的(de)(de)理論(lun)分析,高(gao)(gao)強度(du)鋼板(ban)(ban)的(de)(de)應(ying)用(yong)及其在(zai)各(ge)類汽(qi)車(che)零(ling)、部件中(zhong)的(de)(de)應(ying)用(yong)總結于表1-1。


表 1.jpg


 由(you)表中關系(xi)方程可(ke)以(yi)(yi)(yi)看出:除疲(pi)勞強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)外(wai),其他各(ge)性(xing)能(neng)均正比(bi)于板材厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)和(he)(he)(he)相應的(de)(de)材料性(xing)能(neng)(抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)、流(liu)變應力和(he)(he)(he)彈性(xing)模量(liang))。如(ru)果材料強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)提高,在所要求的(de)(de)性(xing)能(neng)不(bu)變或略有提高的(de)(de)前(qian)提下(xia),則(ze)板材構件(jian)(jian)(jian)(jian)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)可(ke)以(yi)(yi)(yi)減(jian)(jian)薄,因而可(ke)以(yi)(yi)(yi)降低(di)(di)(di)構件(jian)(jian)(jian)(jian)重(zhong)量(liang)。以(yi)(yi)(yi)承受大(da)變形的(de)(de)保(bao)險(xian)(xian)杠加(jia)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)體為(wei)(wei)例(li),該零件(jian)(jian)(jian)(jian)在使(shi)用中承受大(da)的(de)(de)撞擊載荷,希望具(ju)有較高的(de)(de)壓潰強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)。厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)、強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)和(he)(he)(he)壓潰強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)之間的(de)(de)關系(xi)方程為(wei)(wei)P.cct(σb)”,n=1/2如(ru)以(yi)(yi)(yi)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)t=5mm的(de)(de)普通碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao),設(she)低(di)(di)(di)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)σb=280 MPa,則(ze)P,=84K(K為(wei)(wei)常數);如(ru)采(cai)(cai)(cai)用強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)σb=430 MPa的(de)(de)SAE950X制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao),P.保(bao)持不(bu)變,則(ze)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)可(ke)減(jian)(jian)為(wei)(wei)4mm或重(zhong)量(liang)可(ke)降低(di)(di)(di)20%;如(ru)采(cai)(cai)(cai)用σb=600 MPa的(de)(de)SAE980X制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao),P,不(bu)變,則(ze)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)可(ke)減(jian)(jian)至3.4mm,重(zhong)量(liang)可(ke)減(jian)(jian)少(shao)30%;如(ru)仍用SAE980X制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao),但重(zhong)量(liang)只降低(di)(di)(di)20%,則(ze)P.可(ke)提高到98K.這個(ge)例(li)子說(shuo)明了采(cai)(cai)(cai)用高強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)優越性(xing)。這和(he)(he)(he)文獻中所列的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)用屈(qu)服強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)350 MPa的(de)(de)HSLA鋼(gang)(gang)(gang)代替低(di)(di)(di)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)分別使(shi)前(qian)梁、發(fa)動(dong)機支架、保(bao)險(xian)(xian)杠加(jia)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)體、保(bao)險(xian)(xian)杠、門(men)、發(fa)動(dong)機內(nei)外(wai)蓋板等構件(jian)(jian)(jian)(jian)板厚(hou)(hou)(hou)減(jian)(jian)少(shao)15%~25%的(de)(de)計算結果是一致(zhi)的(de)(de)。因此(ci),采(cai)(cai)(cai)用高強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)鋼(gang)(gang)(gang)板制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)車身構件(jian)(jian)(jian)(jian),可(ke)以(yi)(yi)(yi)減(jian)(jian)少(shao)板材厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du),降低(di)(di)(di)構件(jian)(jian)(jian)(jian)重(zhong)量(liang),從而節(jie)約行駛(shi)油耗,并(bing)保(bao)證安全運輸。


文獻指出:采(cai)用高強度(du)(du)鋼和(he)先進(jin)高強度(du)(du)鋼,還有(you)利(li)于提高乘用車(che)白(bai)車(che)身的彎曲剛(gang)度(du)(du)、扭轉剛(gang)度(du)(du)以及(ji)相應的振動頻率,從而有(you)利(li)于降低(di)白(bai)車(che)身的NVH性(xing)能。