Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cơ hội giảm trọng lượng và lựa chọn vật liệu cho cấu trúc khung xe thương mại từ góc độ thiết kế
Tóm tắt
Bài báo này tập trung vào việc ước lượng các cơ hội giảm trọng lượng cho cấu trúc khung của các phương tiện đường bộ thương mại. Việc ước lượng này dựa trên các trường hợp tải tĩnh đơn giản, những yếu tố đóng vai trò chủ yếu trong việc xác định kích thước của cấu trúc khung và do đó, những sự đơn giản hóa này không làm giảm tính hợp lệ tổng quát của các kết luận. Một so sánh giữa các vật liệu khác nhau trong kịch bản này cho thấy rằng các kim loại nhẹ không có lợi thế giảm trọng lượng so với thép, trong khi một tối ưu hóa hình học không phụ thuộc vào vật liệu sẽ có tiềm năng giảm trọng lượng lớn hơn cho cấu trúc khung so với việc chỉ thay đổi vật liệu. Cân nhắc đến các ràng buộc về độ phức tạp của chi tiết, điều này liên quan trực tiếp đến chi phí sản xuất và lắp ráp, cấu trúc khung dạng thang đã trở thành thiết kế hiện tại tiên tiến nhất. Vì vậy, bài báo cũng nhấn mạnh các quy tắc cơ bản trong thiết kế nút và cách tải trọng theo chiều dọc để giữ cho trọng lượng của thiết kế như vậy ở mức thấp nhất có thể. Các ví dụ thực tiễn từ các nhà sản xuất cho thấy rằng trọng lượng của một phương tiện thương mại có thể giảm tới 10% và các bộ phận chính của cấu trúc khung có thể giảm tới 30% bằng cách sử dụng thép có độ bền cao kết hợp với các phương pháp sản xuất đổi mới như kết cấu cán.
Từ khóa
#khung xe thương mại #giảm trọng lượng #tối ưu hóa hình học #vật liệu nhẹ #thiết kế nútTài liệu tham khảo
Pippert H (1998) Car body technology: commercial vehicle superstructures and chassis frames. Vogel Verlag, Berlin, pp 120–145
Truck MAN, Bus AG (2014) MAN guidelines to fitting bodies truck Series TGS/TGX Edition 2014 V2.0. https://www.manted.de/manted/aufbaurichtlinien/gb_all.html
Mercedes-Benz AG (2012) Body/equipment mounting directives truck. https://www.manted.de/manted/aufbaurichtlinien/d_tgs_tgx.html. Accessed 01 Dec 2012
Wohlecker R, Henn R (2009) Mass reduction potential of steel and aluminum in automotive applications. In: SAE international journal of material and manufacturing, pp 480–484
Gruss M, Nagel M, Höfel P (2012) HD—High-ductility, low-alloy, fine-grain structural steels. In: ThyssenKrupp Techforum, pp 28–31
Klein B (2013) Buckling of plates and tubes. Lightweight design: computation and design fundamentals. Vieweg+Teubner Verlag, Berlin, pp 232–258
Schmitz Cargobull http://www.cargobull.com/de/MODULOS-Fahrzeugrahmen-MODULOS-Chassis_310_689.html. Accessed 8 Jan 2015
Seyfried P, Sudowe U (2007) SLC: the innovative, low-cost lightweight construction solution for passenger car subframes. In: ThyssenKrupp techforum, pp 20–23
SSAB—Swedish steel AB company brochures Domex high strength steel. www.ssab.com
Appel W (2013) Commercial vehicle frames and superstructures. In: Commercial vehicle technology, Vieweg+Teubner Verlag, Berlin, pp 303–373
Spangenberg D (2014) The design of machines and vehicles moving on bumpy roads. Fundamentals of agricultural engineering-edited volume, vol 12