车厂在设计阶段,会先评估车体结构是否达到设计目标
使用CAE软件模拟(固体力学有限元素分析)以下几种常见项目
1. 结构强度/耐久分析
2. 整车振动噪音分析
3. 碰撞分析
结构分析可以得到车架弯曲/扭转刚性
耐久则是计算累积应变能,判断材料疲劳
振动分析因变形量小,基本上近似线性,使用隐式积分求解
碰撞有别于上述几种分析,因为涉及材料大变形、接触、暂态/动态行为
属于非线性分析,采用显示积分求解
而且碰撞分析虽然常设定在100ms左右,但求解时间非常冗长
业界常用的碰撞分析软件是LS-DYNA
因为整车零件数众多,基本上前处理会透过HyperWorks或ANSA等前处理平台
https://file.scirp.org/pdf/JTTs_2014102916121727.pdf
碰撞分析会看车室变形量空间以及加速度
文中指出前方溃缩设计结构增厚可以吸收更多能量,降低车室空间变形
碰撞分析在材料设定方面会复杂许多
不只原文和原文推文中提到的屈服/抗拉强度、弹性模数
基本上要涵盖该材料完整的应力应变曲线(stress strain curve)
有趣的是这条曲线会随温度或施加负载速度而改变
因碰撞是时域问题,探讨材料特性多半会提到应变率(strain rate)
材料屈服/抗拉强度并非定值,会受到应变率(strain rate)影响
https://i.imgur.com/LZAEAQk.jpg
像这篇探讨应变率对抗拉强度和应变断裂影响
https://reurl.cc/5vezq
总而言之,材料抗拉强度以及如何断裂会因为变形速度不同而不同
并不是高强度钢材不重要
而是不单纯只看钢材屈服/抗拉强度这么简单
即使是软件分析中需要的材料参数,也是从大量材料试验结果取得
厂商会标示出来钢材分布图,算是让一般消费者有个简单的数字比较基础
在钢材强度上大做文章其实没必要
其他像是整体结构几何设计(抗弯/抗扭),焊接品质也是需要考量的
实际车体结构安不安全,还是得看NCAP、IIHS等实际撞测标准
※ 引述《Pamplona ( ̄︶ ̄)》之铭言:
: https://www.google.com.tw/amp/s/kknews.cc/car/j8p2p8e.amp
: https://goo.gl/pdpGG4
: 钢板强度有分为拉抗强度与屈服强度
: 在没有特定表示车体钢材用的是拉抗强度或屈服强度的状况下
: 强度单位都是MPa
: 比如某某车厂说用上了1500MPa超高强度钢材,但其实是拉抗强度而非屈服强度
: 要如何区分同样是1500MPa的钢材是采用哪种标准测得的?
: 唯有实际撞击测试才能见真章?!
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