拉力機(jī)對汽車骨架部件的強(qiáng)度測試
車身骨架結(jié)構(gòu)是汽車的關(guān)鍵總成,其性能的好壞直接影響到客車的安全性和舒適性。車身骨架大致由A柱和車門防撞梁、前防撞梁,以及車頂?shù)膬筛鶛M梁等大的構(gòu)件組成。這些構(gòu)件的強(qiáng)度到底有多結(jié)實(shí)?這時候便需要用到拉力機(jī)來測試了。
汽車骨架這次測試的試驗(yàn)為拉伸試驗(yàn),其目的是測試出汽車骨架部件的材料強(qiáng)度,通俗的講就是從每條鋼梁上取下一塊,然后用拉力機(jī)拉斷,測試它所受的力量,從而得到材料本身的強(qiáng)度。考慮到部件整體尺寸很大,是沒法在拉力機(jī)上使用的,所以只有按照規(guī)定的尺寸截取材料的樣品。
完成取樣之后,下一步就是要進(jìn)行測試了。我們此次要完成的測試結(jié)果有三項(xiàng),即檢測以上材料的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度以及延伸率,而這三項(xiàng)數(shù)據(jù)都是在同一試驗(yàn)中完成,為了確保數(shù)據(jù)的可靠性,每個測試部件都取了兩個樣品。由于車門防撞梁為圓形鋼管,壁厚較大,材料的抗拉強(qiáng)度是非常大的,所以需要選用“臂力”大的拉力機(jī)才行。為了防止被加緊的兩端產(chǎn)生變形,對測試結(jié)果造成影響,需要事先在車門防撞梁(圓形鋼管)的兩頭塞進(jìn)兩根大小合適的鋼質(zhì)圓柱,保證在夾緊的過程中不會變形。
在這一過程中,通過電腦中的曲線可以看出:在初始階段,拉力(縱坐標(biāo))與變形(橫坐標(biāo))幾乎成正比,而當(dāng)拉力達(dá)到一定程度時(大約270KN,將近30噸的拉力),材料開始變形明顯,而此時的應(yīng)力數(shù)值(拉力/截面積=應(yīng)力)即為材料的屈服強(qiáng)度,單位為MPa(兆帕),而曲線到達(dá)最頂點(diǎn)才算是得到了材料的抗拉強(qiáng)度。最終隨著“砰”一聲巨響,試驗(yàn)算是完美完成了。
前部主防撞梁的作用是將碰撞能量引入到吸能盒和發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的縱梁,并盡可能保持機(jī)艙的完整性,從某種意義上說前防撞梁和事故中的車輛損失關(guān)系很大。車門防撞梁的作用是主要是在車輛遭遇側(cè)面碰撞時,防止車門被外來物體侵入,導(dǎo)致車門和內(nèi)飾部件飛脫對乘員造成傷害。A柱和車頂前部橫梁、車頂后部橫梁的共同作用是與其他橫梁及縱梁一起,形成一個完整的籠式乘員艙。對于通常以正面碰撞為主的事故來說,這幾道位于前部的鋼梁對于乘員的安全有著非常重要的作用,一旦A柱都發(fā)生較大形變,車輛就很難維持足夠的乘員生存空間。而車頂兩道橫梁不但起著支撐車頂?shù)淖饔?,同時也和側(cè)圍、車底部的鋼梁一起,起到了抗擊側(cè)面碰撞的作用。從測試結(jié)果看此類型的汽車所用的是真實(shí)的材料。