汽車設計之 應力集中~一不小心量變到達質變,汽車安全危矣

大家好,我是不打擾不離開的小黃老師,每天分享一個知識點,一個價值。

開始前,做個

小調查

,如果你手上有

一包零食

,你會怎麼

開啟包裝袋

我想你一定會找到一藏身於包裝頂部邊緣的一個

小缺口

,或者最上面的袋子邊緣的

鋸齒

,然後用力一撕,口子就輕鬆撕開了。

為什麼你會認為從這些地方入手,會比較

容易撕開

?即使到包裝袋哪裡都一樣厚。

汽車設計之 應力集中~一不小心量變到達質變,汽車安全危矣

包裝袋上面的小鋸齒就是應力集中點

今天就帶著這個問題來開始今天的知識分享。

答案就是應力!

應力是什麼?簡單來說,是內傷。

要是我們拿高倍放大鏡去觀察包裝袋的

小缺口

的地方,畫風應該是這樣。越是聚集在

缺口尖角處

,材料分子被

死死拉扯著

,而這樣的拉扯一直在

消耗他的能量

汽車設計之 應力集中~一不小心量變到達質變,汽車安全危矣

應力集中點的分子被拉扯擠壓,嚴重內耗

所以,有了缺口尖角處材料的

神助攻

,我們只需要輕輕一撕,口子就被撕開了。

缺口材料分子所受的力就叫應力。

應力是物品本身自帶的力,是相對於外力而言的力。

包裝袋的例子,是人們

設計了應力,是有利的應力

但其實,大多數情況下,我們都希望

應力越小越好

,因為這樣意味著物體越穩固。

試想像這樣的建築,是不是覺得它的應力壓力山大?

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汽車上的零件,我們就希望它們應力越小越好。

應力產生的原因可以歸納為兩種:

1。

由於外部構造造成

。就是上面的包裝袋例子,缺口尖角處,就是構造產生的應力。

角度越小,應力越集中

2.由於內部構造造成

。比如,塑膠零件在

注塑

過程中,內部產生了氣泡,

氣泡的張力面

就有應力的積聚。

再比如,金屬

鍛造

過程中,

受熱

或者

受力不均勻

,或者

熱脹冷縮

,造成

組織不均勻

,也會產生內應力。

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紅色部分是應力的集中點

雖然應力不能完全去除,但由於應力會使零件機械效能變差,所以我們要想辦法減少。

通常用這幾個方法:

1。

減少外部構造引起的應力

1-1。

角度平緩化

,汽車零件就很多規定轉角半徑要

R1.5

以上,比如倒角加工,避免直角設計。

1-2。

加厚材料

1-3。

設計加強筋,肋板

1-4。

換強度更高的材料

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透過設計筋板來分散應力

2

.減少內部構造引起的應力:

2-1。

熱處理

三把火-正火,回火,退火

。都對減少應力有幫助。

2-2。

放慢加工速度

。比如,把一條鋼管從直管彎折到90度。

如果一次性彎折完成,很可能就會折斷

而分開很多步一點一點慢慢彎,就能保護他不被折斷。

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退火可以減少應力

總而言之,應力是物品固有的力。

有時可以為我們所用,有時需要我們迴避它。

近年來,汽車業界

電動化,智慧化,

在中國以不可阻擋的勢頭爭得

世界前端

的位置。

何嘗不是中國企業家們,敏銳地察覺和利用了傳統國外車企保守緩慢的

薄弱環節,而迅速撕開了一條口子?

中國企業家這種銳利的眼光,敢做敢為的魄力,最終一定會把中國的智慧汽車事業帶向一個更高的舞臺。

汽車設計之 應力集中~一不小心量變到達質變,汽車安全危矣

明天,同樣時間,不見不散!