Re: [問題] 歐洲車剛性較佳的意思是指什麼?

[ariete (正圓錐)]

※ 引述《MI6 (KERRY WOOD)》之銘言：
: 可以問一下那個判定剛性數據是什麼標準 怎麼測量的嗎
: 因為老是聽到新車號稱剛性增加多少多少%
: 可是很像沒有一個客觀的數據
: 記得一兩年前汽車購買指南有讀者問到這個問題
: 編輯很誠實說不知道
: 並說有讀者知道的請來信幫他們解答之類的
: 不知後來他們弄懂沒
之前學長在做車身結構最佳化時有去找過鋼性測試的規範
找到的好像是SAE的吧，不太記得了
鋼性測試有兩種，彎曲剛性和扭曲剛性
首先是一樣的步驟
將測試平台建立成跟你懸載接在車身上的樣子一樣，
將前後輪的懸載卸下，再把測試平台裝上去
現在看起來就像是用前後兩個測試平台將這台車撐起來
接著就不一樣了
彎曲剛性是將前面固定住，平移跟旋轉都固定住
接著把後面抬高，量測抬高一定高度(我忘了多少...)之後所需的力
然後把力除位移就是彎曲剛性了
扭曲剛性也是把前面固定住
接著後面旋轉，測它每轉一度要多少力
在把力除一下角度就是扭轉剛性
------------------以下是題外話---------------------
我們實驗室是做複合材料的，像是碳纖維or玻璃纖維
大家總是以為碳纖維很硬
但是都錯了，碳纖維是強度很大，但是剛性大概只有鋼的三分之ㄧ
當學長很高興做了一個結構最佳化分析後，去找到剛性測試的規範一測(用模擬軟體跑的)
那個強度很猛的全碳纖維複合材質車身的剛性只有saab 9-3的三分之一不到......
Saab 9-3好像是12000多N/deg的樣子，忘記了
歐洲車真的很猛嗎??他查到的Camry也有大概11000多N/deg左右
而且這個剛性測試其實跟安全無關，因為它只是小角度小位移的變化
還屬於彈性限度下的變化
撞擊是大角度大位移的變化，屬於塑性變形(就是撞了之後不會回復了)的變化
當考慮到塑性變形，那就真的很複雜了，無論是理論或是計算
用模擬軟體跑小位移跟大位移的運算時間大概會差到10~10的5次方倍那麼多
或差更多，看接觸面有多少
有時候不是多裝幾塊鋼板就會耐撞了

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Zの鼓動が聞こえるとき
           君は刻の涙を見る…

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◆ From: 220.137.85.81
推 dvddvd:是哪裡生產的CAMRY?
→ ariete:老美的，SAE的數據
推 reallocust:碳纖維強度強,至於剛性要看纖維之間的接合劑,要做也可
→ reallocust:已做到和鋼差不多的剛性,只不過成本就...
→ ariete:其實膠已經用很好了，其實複合材料的心材厚度才是關鍵，剛
→ ariete:性要好就要很厚，那空間上就很浪費，元件沒地方放
推 glittering:感覺剛性跟操控比較有關 跟安全比較無關?
也不是這樣說，只是這個剛性測試的方法是作用在懸載接點上
而且只做小變形(彈性變形)，跟撞擊發生的變形差很多
從實驗設計來看就跟撞擊產生的變形無關了，
→ kevin880401:碳纖是不是很脆?看F1在撞瞬間就碎光光
→ kevin880401:然後碳纖是不是如果支架使用越少會越好?
→ kevin880401:之前看捷安特最新技術的無支架工法好像很神
→ kevin880401:跟大大討教一下  看車板長知識@@
→ kevin880401:翻了一下以前講義 好像沒看到剛性這個詞
→ kevin880401:倒是有硬度跟延展性的不同
→ kevin880401:所謂的剛性好是硬度跟延展性都越高越好嗎@@?
剛性就是你要花多少力才能讓某個東西變型一段距離
簡單的說就是F=KX的虎克定律，K=彈性係數
當K越大，剛性就越好越不容易變型
→ nocture:ANSYS還是NASTRAN?
是問分析軟體嗎??用的是ABAQUS
推 Jr:比強度很重要><
碳纖的耐衝擊力不好，所以受到一個瞬間產生的大力會爆開
這就是纖維本身的特性了，因為也有很耐衝擊的，像是功夫龍這種做防彈衣的纖維
所以你看最近在加拿大站的撞車，車子有些地方還是沒爆開
就是用上了其他較耐衝擊的纖維
所謂的比強度就是強度/結構重量，這方面複合材料都可以表現的很好
但是剛性就是要靠造型設計，像是同材料比較粗的棒子一定比細的剛性好(難折彎)
以複材來說，我們用的是三明治結構，
也就是外面是碳纖維，裡面用的是心材(像蜂巢板或是巴沙木)
把外面的碳纖維加厚可以增加剛性，但是把心材加厚(或是換成強度高的)效果更顯著一點
但是加厚就很佔空間了......在空間考量下加厚
其實剛性還是不如一般的鋼板車身......當然強度是大贏的啦
所以很多碳纖維的車身裡面還是會有支架的，畢竟金屬在這方面還是有他厲害的地方
而且這就是複合材料的精神，哪邊不好就加上一個在這方面表現最好的
※ 編輯: ariete          來自: 220.137.85.81        (06/24 07:54)
推 zeta:碳纖維爆開時可以吸收很大的衝擊力,所以現在F1才會這麼安全
推 zeta:SLR McLaren在車頭的鋼骨支架前方也有再另設碳纖維潰縮結構
推 zeta:另請教一下原po這裡說的強度的定義是....？
推 glavines:我記得車體剛性還有一種是固定四輪    用一隻手去推
→ glavines:車頂大概B柱的地方,測量長方型變平行四邊型的機會
→ glavines:另外我比較不解的一點是,講到彈性應該還包括回復
→ glavines:如果變形之後沒有回來  那應該就只有剛性的係數?
→ glavines:還是其實測試的範圍不會大到產生永久形變?? 我多想了..
推 rc51:很簡單的剛性高操控較好，那在最危險的時侯有機會靠操控救回
→ bullae:偏偏這種東西都是口頭說說,很難有實際的證明