日期:22-08-26 時間:02:57 來源: 益榮金屬
泡沫鋁填充結(jié)構(gòu)車架一
根據(jù)使用經(jīng)驗和使用要求可知為保證整車及有關(guān)部件的正常工作,縱梁的撓度必須有所限制,滿足要求。由于車架結(jié)構(gòu)左右對稱,左右縱梁受力基本相同,所以認(rèn)為縱梁是支撐在前后軸上的簡支梁。由材料力學(xué)可知,對于簡支梁其中間受集中載荷F作用時,梁的撓度的最大值為ymax抓住車架填充前后必須滿足形同的載荷情況的特征,并以其作為連接車架填充前后的紐帶,以達(dá)到得出所需添加泡沫鋁。
泡沫鋁填充車架縱梁的依據(jù)
梁的撓度ymax的計算公式為:ymax=Fl3/48EJx,
式中: Jx--梁的截面慣性矩;
l--汽車軸距2480mm;
E--車架材料彈性模量2.0x1011Pa。
由于車架縱梁為矩形管,其橫截面尺寸為外矩形長B1=8cm,寬H1=6cm,內(nèi)矩形長為b1=7cm,寬h1=5cm,其慣性矩公式如下:Jx=B1H13-b1h13/12,從而可求出其慣性矩Jx=71cm4根據(jù)車架設(shè)計條件可知,車架的縱梁的撓度不得超過0.18cm,即Fl3/48EJx≤0.18,可知F≤0.18*8EJx/l3,從而可得F≤8043.6N。
因此可知其縱梁的外加載荷的極限值為8043.6N,所以縱梁的泡沫鋁填充結(jié)構(gòu)在同樣的最大外加載荷作用下需達(dá)到不會發(fā)生失效的要求,即當(dāng)車架縱梁自身材料16Mn鋼受到外載應(yīng)力作用后,達(dá)到其屈服應(yīng)力σsf,同時泡沫鋁芯體也在應(yīng)力σsc水平作用下發(fā)生屈服,而判斷失效的方法就是假定車架梁發(fā)生塌陷。所以車架縱梁的填充泡沫鋁結(jié)構(gòu)需滿足在載荷的作用下不發(fā)生塌陷,
即:F<4bt(c+t)/1*σsf +bc2/l*σsc,可以得出以泡沫鋁的填充厚度c為未知量的一元二次不等式,即F<4bt(c+t)/l*σsf+bc2/l*σsc
式中: b--縱梁高,60mm;
σsf--16Mn鋼的屈服強度,360Mpa;
σsc--泡沫鋁的屈服強度,120Mpa;
1--汽車軸距2480mm;
F--縱梁最大外載荷8043.6N。
即可以得出: c2<2931.14,即:-54.14<c<54.14,再結(jié)合車架縱梁的壁厚和實際情況可知c的變化范圍為:50<c<54.14
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