Алюміній проти сталі для автомобільної маси тіла

Останні в серії досліджень, що продовжуються, твердо вказують на те, що сталеві конструкції кузовів у найближчому майбутньому можуть бути такими ж легкими, як і алюмінієві кузови, при цьому відповідаючи всім стандартам щодо аварійності та при порівнянній вартості сучасних сталевих конструкцій.

Дослідження також розглядають вирішальні виробничі проблеми, показуючи, що виробники автомобілів виготовляють та формують передові сталеві конструкції, що пришвидшує впровадження цієї технології у виробничі машини.

FutureSteelVehicle Design

У своїй конструкції FutureSteelVehicle, поряд із зниженням ваги на 35%, найновіші дослідження металургійної промисловості збільшують економію маси до 39% порівняно з базовою сталевою конструкцією кузова з двигуном внутрішнього згоряння, пристосованою до акумуляторно-електричної силової установки та нормативні вимоги 2020 року.

Оптимізований корпус FSV важить лише 176,8 кг, що ставить сталь на один рівень із сучасними конструкціями виробництва алюмінію. У галузевій базі даних сучасних транспортних засобів (A2mac1) показані ці легкі вдосконалені конструкції кузова з високоміцної сталі (AHSS), призначені для перевезення важчих електрифікованих силових агрегатів, відповідають найлегшим алюмінієвим автомобілям із двигунами внутрішнього згоряння та працюють на нарівні з іншими концепціями, що містять багатоматеріальні рішення.

Включення технології FSV у результати дослідження показує, що виробники автомобілів можуть уникнути пошуку більш дорогих альтернатив із залученням конкуруючих матеріалів та багатоматеріальних конструкцій для досягнення своїх цілей.

Cees ten Broek, директор WorldAutoSteel, заявив, що останні проекти з легким зважуванням показують постійний потенціал сталі та демонструють, як виробники автомобілів можуть скористатися гнучкістю конструкції сталі та використовувати вдосконалені високоміцні сталі (AHSS) для вирішення їх складних завдань для вдосконалення економія палива та зменшення викидів парникових газів.

Останні результати дослідження

Два останні дослідження, відомі як "Оптимізація кінцевої колії FSV" і "Близькострокова форма поздовжньої рейки FSV", впорядкували конструкцію FSV і розробили альтернативну геометрію (для передніх рейок), відповідно. Перший призвів до подальшого зменшення маси на 11,6 кг порівняно з початковою конструкцією FSV, що призвело до загальної економії ваги до 39%. Останній підтвердив дві різні, проте порівнянні конструкції передніх рейок, розширюючи спектр рішень, доступних для автовиробників.

Першим дослідженням після оголошення FSV у травні 2011 року було формування та оптимізація аварійних ситуацій методом 3B (Креслення бісеру, порожня геометрія та тиск сполучної речовини). Це було результатом постійного розвитку процесу мультидисциплінарної оптимізації (MDO), що дозволило застосувати проект "Шлях природи", що застосовується у FSV, та вирішити інші проблеми формування, представлені унікальною передовою рейковою конструкцією FSV.

Завдяки цій роботі з оптимізації дизайну, високоефективна, легка конструкція Front Rail тепер є підходящим варіантом для майбутніх серійних автомобілів. Окрім того, використовуючи процес формування 3B, програмне забезпечення для оптимізації тепер повністю включає рішення з питань формалізації AHSS.

Пов’язані історії

Малюнок 2. Галузева база даних сучасних серійних автомобілів (A2mac1) демонструє ці легкі конструкції кузова з високоміцної сталі (AHSS), призначені для перевезення важчих електрифікованих силових агрегатів, відповідають найлегшим алюмінієвим автомобілям із двигунами внутрішнього згоряння та працюють на нарівні з іншими концепціями, що містять багатоматеріальні рішення.

Інтенсивне використання AHSS, як продемонстрував FSV, також сприяє зниженню загальних викидів парникових газів за весь життєвий цикл автомобіля, порівняно з більш високою вартістю, більш енергоємними матеріалами низької щільності. Ця перевага у зниженні загального викиду життєвого циклу вказує на те, що використання сталі відповідає зростаючому руху до норм, які охоплюють усі джерела викидів, а не лише ті, що перебувають на етапі використання автомобіля.

Програма FSV

Програма FSV розробила оптимізовані конструкції кузова AHSS для чотирьох запропонованих автомобілів модельного року 2015-2020 років: акумуляторних електричних (BEV) та підключених гібридних електричних (PHEV) автомобілів класу A-/B; та транспортні засоби класу PHEV та паливних елементів (FCEV) C-/D.

Дизайн та матеріальні досягнення FutureSteelVehicle однаково застосовні для будь-якого автомобіля, хоча його розвиток зосереджений на електрифікованих силових агрегатах.

Програма FSV використовує у своєму портфоліо більш досконалі технології сталі та сталі, а отже, доповнює набори інструментів автомобільних інженерів у всьому світі. Він використовує більше 20 нових сортів AHSS, демонструючи матеріали, які, як очікується, будуть комерційно доступними в технологічному горизонті 2015 - 2020 років. Портфель матеріалів FSV включає двофазні (DP), індуковану трансформацією пластику (TRIP), індуковану двійництвом пластику (TWIP), складну фазу (CP) та гарячеформовані (HF) сталі, які досягають рівня міцності GigaPascal і є найновішими у сталевій техніці, запропонованій світовою промисловістю. Ці сталі відповідають заклику виробників автомобілів до більш міцних, формуваних сталей, необхідних для легших конструкцій, які відповідають дедалі жорстким вимогам до аварій. Вони є свідченням постійного самостійного винаходу сталі для вирішення проблем автомобільного дизайну.

Висновок

Гнучкість конструкції сталі дозволяє використовувати удостоєний нагород, найсучасніший процес оптимізації конструкції, який розробляє неінтуїтивні рішення для конструктивних характеристик. Отримані в результаті оптимізовані форми та конфігурації компонентів часто імітують власну майстерність дизайну Матері-Природи, що дозволяє інженерам точно розміщувати конкретні матеріали в конструкції, щоб найбільш ефективно задовольнити вимоги до конструкції та міцності для управління навантаженнями транспортних засобів.

Ця інформація отримана, переглянута та адаптована з матеріалів, наданих WorldAutoSteel (World Auto Steel).

Для отримання додаткової інформації про це джерело відвідайте WorldAutoSteel (World Auto Steel).

Цитати

Будь ласка, використовуйте один із наступних форматів, щоб цитувати цю статтю у своєму есе, роботі чи доповіді:

WorldAutoSteel (World Auto Steel). (2019, 07 травня). Алюміній проти сталі для автомобільної ваги кузова. AZoM. Отримано 18 грудня 2020 року з https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=9243.

WorldAutoSteel (World Auto Steel). "Алюміній проти сталі для автомобільної маси тіла". AZoM. 18 грудня 2020 року. .

WorldAutoSteel (World Auto Steel). "Алюміній проти сталі для автомобільної маси тіла". AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=9243. (доступ 18 грудня 2020 р.).

WorldAutoSteel (World Auto Steel). 2019. Алюміній проти сталі для автомобільної маси тіла. AZoM, переглянутий 18 грудня 2020 р., Https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=9243.

Новини
Статті
Обладнання
Книги
Відео
Експерти
Програмне забезпечення
Журнали
Звіти про ринок
Вебінари

Курси
Події
Магазин металів
Матеріали
Програми
Галузі
AZoJomo
Каталог
Команда

Пошук
Стати учасником
Інформаційні бюлетені
Про
Зв'язок
Довідка/Поширені запитання
Рекламуйте
Правила та умови
Політика конфіденційності та використання файлів cookie

AZoM.com - сайт AZoNetwork