100720

290

KtkTEKM. Y INŻYNIERSKIE

Podstawiając załeznosc (27 7) do (27 6) otrzymujemy wzór

Xf = \

(Fbt TY p ^A

1/2

(27 8)

z którego wynika, te szukana blacha powinna wykazywać najmniejsza war

IOSC piRi ²

Możemy teraz ocenie bardziej precyzyjnie materiały zestawione w tabl 27 7 Dla większości blach nadwozia (w których dopuszczalna wielkość ugięcia spręzNStego ogranicza ich konstrukcję) stal o wysokiej wytrzy małości nie da > żadnych korzyści - chociaż sensowne jest wykonanie z niej zderzaków przedniej i tylnej ściany kabiny, elementów mocowania silnika, słupków itp przy czym maksymalne zmniejszenie masy (piR_ą ^z) wyniesie 1,8 razy

Zastosowanie zarówno aluminium, jak i kompozytu polimerowego wzmacnianego włóknem szklanym daje maksymalnie dwukrotne zmniejszenie masy blach nadwozia (piE ³) i maksymalnie trzykrotną redukcję masy zderzaków, kabiny, słupków itp (ptRj ^:) Zmniejsza to masę pojazdu co najmniej o 30% Jezdi ponadto blok silnika wy konamy z aluminium, uzyskujemy dalsze zmniejszenie masy Oszczędności te są już wystarczająco duże, aby uzyskać wzrost przebiegu na galon od 22.5 do 34.5 bez zmniejszania wymiarów pojazdu lub zwiększania sprawności silnika Warto więc bliżej zbadać te możliwości Terx’ rozważmy, jakie ume właściwości powinny mieć materiały alternatywne

Inne właśctwoici materiałów zastępczych

^ ^<x*P^onK*^{c na u}Sⁱę^c,c i odkształcenie plastyczne są oczywiście me?    ^dobor2C miałów zastępczych, należy uwzględnić row-

doaftwama iiA’ - ^materiałów W tablicy 27.4 zestawiono różne od-■ ^^jaKJm    jest materiał w czasie eksploatacji samochodu

TABLICA 27 4

Od^afywan,, „    _w ^ _tlaphatacj. _Janochodu

Suuyczne Udarowe Udarowe Znaczeniowe Statyczne długotrwale

sprężyste lub plastyczne ugięcie sprężyste lub plastyczne ugięcie pęknięcie (złamanie) pęknięcie zmęczeniowe pełzanie materiału

-40*C < r < 120*C

SSS < wtlsotnoii względna < 100%

paliwo, olej. płyt ćhłodzĄcy. ph

Oddnahnmu fia>«ac

_RoZważaliśmy juz ugięcie sprężyste i plastyczne. Odporność stali „ _k • dynamiczne jest na tyle duża. ze rzadko mamy dV SndS ^ £2 bbeky na*™™ *a'°™_go. D_Me dla _inllych

^•labl* 27.5.

tablica 27 s

uacńał	W'iązkość G< kJ-m ^2	Dopuszczalna długość pęknięcia mm	Zmęczenie	Pełzanie
‘jjfliękiśa	ok. 100	ok 140
śaj wysokowytrzymała	ok. 100	ok. 26
^jpv aluminium	ok. 20	ok. 12		♦
^Pfkompozyt polimerowy ^jnsjoiiany krótkim włóknem bB*>id)	ok. 37	ok. 30		pękanie pwyzej 60*C
- dobra odporność w warunkach eksploatacji (przyp. tłum.)

Aby ocenić proponowane materiały pod względem odporności na obciążenia dynamiczne (wiązkość), załózmy że na blachę nadwozia działają obciążenia, przy których materiał nie przekracza jeszcze granicy "uplasty cznienia" (wiadomo, że powyżej takiego obciążenia na pewno blacha zacznie ulegać zniszczeniu w wyniku odkształcenia plastycznego, a więc nie ma znaczenia, czy będą działały jeszcze inne mechanizmy zniszczenia). Jeżeli maksymalnie dopuszczalna długość stabilnie rozwijającego się pęknięcia jest wystarczająco duża, aby nie tyło niebezpieczeństwa jego przekroczenia w czasie eksploatacji, to nie ma problemu. W przeciwnym razie trzeba zwiększyć przekrój. Dopuszczalną (jeszcze stabilną) długość pęknięcia obliczamy ze wzoru (rozdz. 13):

H    /?, Jiui = K_e - VecT

.o przekształceniu otrzymujemy:

a__=

EG_C

n R;

^!?^0SCI Klęcia dla proponowanych materiałów zastępcach są jjJ^^S2c tiz dla stali, są one jednak wy starczająco duże. aby nie w> ^vania tych materiałów.

dopuszczalne długości pęknięć obliczone z powyższego wzoru dla rożnych ^teriałów podano w tabl. 27.5. Jeżeli pęknięcie będzie dłuższe od dopu-blacha nadwozia ulegnie zniszczeniu przez rozerwanie. 3 j J**ois2e - zniszczenie nastąpi w wyniku odkształcenia, piast) c ^a ^dzie się stopniowo w sposób ciągły wyginać. Chociaż

_______^K______u    zasteoczNcb są znacmic