很多技术控和动手能力强的车友都喜欢研究一下汽车技术。大虎悠突然想到,现在很多网站都推出了“拆车”专栏。就是通过拆解车辆的结构,然后给车辆的安全来打分。当然我们也都知道,“一把尺子走天下”的那种拆解多少都是不科学的。
但在缺乏高端实验设备的情况下,很多网站却都喜欢这么做。喜欢用读者最直观可看到的读数,来衡量车子的安全与否。虽然这并不科学,但好歹总能拿来作为参考之用。于是呢网上就出现了各种各样的争论。比如防撞钢梁就一直是大家争论不休的一个话题。
首先,某些媒体现在都开始提倡一个原则:铝合金的防撞梁会比传统钢质的更好。理由是厚度更大,看起来很厚实很扎实。那么到底这个结论如何呢?我们一起往下看。比如现在某些越野车的防撞梁,采用铝合金之后,截面厚度可以达到4毫米甚至更夸张的6毫米。
那么首先,我们知道铝合金就算是牌号最顶端的7075铝合金,强度、硬度都是所有常用铝合金牌号里最高的(特种高端的铝锂合金之类的另说,因为民用领域并不多见)。但是7075铝合金因为韧性差,所以一般不会用于轧制工艺生产(例如防撞梁)
考虑到工艺性能原因,一般防撞梁几乎都是滚压轧制生产出来的。通常高标准的产品可能采用6061铝合金,普通的则采用2024铝合金为主。那么从这两种铝合金的强度、硬度等参数看,他们比起传统钢质防撞梁的材质,是远没有那么强悍的。
传统钢质防撞梁通常采用16Mn系列或者16MnAl系列钢板,冲压或者滚压成型。就是我们俗称的“锰钢”材质。通常这一类材质的强度级别都在350MPA以上(通常最常见的在400MPA以上),因此厚度自然就会比铝合金的防撞梁薄的多。一般厚度大多在2毫米左右。
而且除了材质本身的区别之外,防撞梁的截面造型也是非常重要的一个参考环节。以往的老式防撞梁,都是槽钢冲压的造型,也就是我们说的C形截面,那么这是一种开放式截面,撞击时的受力稳定度就会比较差强人意一些。
而眼下几乎都是双层冲压成C形,然后组合到一起焊接成一个“口形截面”,从开放截面变成了封闭截面,受力稳定度大大提高了。随着滚压工艺的普遍运用,B字形截面的防撞梁目前也正在得到普及,相比“口形截面”,它能提供更强悍的抗弯能力。
因此,任何机械结构,都是在反复强调“三要素”的:材质、工艺、结构设计。如果我们单纯的去无限放大材质方面的因素,而忽视后面2项的因素,往往就是不合理也不全面的思考方式。
铝合金防撞梁的最大优势是:提供和钢质接近的物理性能的同时,减轻结构重量。但随着未来对于防撞梁韧性和对动能吸收效率的要求越来越高之后,也许“高强度奥氏体不锈钢”会成为下一代防撞梁的首选材质。比如其中经典的“2系列不锈钢(例如204CU)”就是一个非常不错的选择。
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