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車(chē)身骨架結(jié)構(gòu)是汽車(chē)的關(guān)鍵總成，其性能的好壞直接影響到客車(chē)的安全性和舒適性。車(chē)身骨架大致由A柱和車(chē)門(mén)防撞梁、前防撞梁，以及車(chē)頂?shù)膬筛鶛M梁等大的構(gòu)件組成。這些構(gòu)件的強(qiáng)度到底有多結(jié)實(shí)？這時(shí)候便需要用到拉力機(jī)來(lái)測(cè)試了。

 

汽車(chē)骨架

這次測(cè)試的試驗(yàn)為拉伸試驗(yàn)，其目的是測(cè)試出汽車(chē)骨架部件的材料強(qiáng)度，通俗的講就是從每條鋼梁上取下一塊，然后用拉力機(jī)拉斷，測(cè)試它所受的力量，從而得到材料本身的強(qiáng)度。考慮到部件整體尺寸很大，是沒(méi)法在拉力機(jī)上使用的，所以只有按照規(guī)定的尺寸截取材料的樣品。

完成取樣之后，下一步就是要進(jìn)行測(cè)試了。我們此次要完成的測(cè)試結(jié)果有三項(xiàng)，即檢測(cè)以上材料的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度以及延伸率，而這三項(xiàng)數(shù)據(jù)都是在同一試驗(yàn)中完成，為了確保數(shù)據(jù)的可靠性，每個(gè)測(cè)試部件都取了兩個(gè)樣品。由于車(chē)門(mén)防撞梁為圓形鋼管，壁厚較大，材料的抗拉強(qiáng)度是非常大的，所以需要選用“臂力”大的拉力機(jī)才行。為了防止被加緊的兩端產(chǎn)生變形，對(duì)測(cè)試結(jié)果造成影響，需要事先在車(chē)門(mén)防撞梁(圓形鋼管)的兩頭塞進(jìn)兩根大小合適的鋼質(zhì)圓柱，保證在夾緊的過(guò)程中不會(huì)變形。

在這一過(guò)程中，通過(guò)電腦中的曲線可以看出：在初始階段，拉力(縱坐標(biāo))與變形(橫坐標(biāo))幾乎成正比，而當(dāng)拉力達(dá)到一定程度時(shí)(大約270KN，將近30噸的拉力)，材料開(kāi)始變形明顯，而此時(shí)的應(yīng)力數(shù)值(拉力/截面積=應(yīng)力)即為材料的屈服強(qiáng)度，單位為MPa(兆帕)，而曲線到達(dá)最頂點(diǎn)才算是得到了材料的抗拉強(qiáng)度。最終隨著“砰”一聲巨響，試驗(yàn)算是完成了。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

汽車(chē)骨架部件	試驗(yàn)樣品	屈服強(qiáng)度	抗拉強(qiáng)度
前防撞梁	樣品一	1270兆帕	1450兆帕
	樣品二	1260兆帕	1440兆帕
車(chē)門(mén)防撞梁	樣品一	1230兆帕	1470兆帕
	樣品二	1250兆帕	1480兆帕
A柱	樣品一	1380兆帕	1560兆帕
	樣品二	1370兆帕	1530兆帕
車(chē)頂前部橫梁	樣品一	1300兆帕	1450兆帕
	樣品二	1340兆帕	1500兆帕
車(chē)頂中部橫梁	樣品一	1450兆帕	1600兆帕
	樣品二	745兆帕	915兆帕

 

前部主防撞梁的作用是將碰撞能量引入到吸能盒和發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的縱梁，并盡可能保持機(jī)艙的完整性，從某種意義上說(shuō)前防撞梁和事故中的車(chē)輛損失關(guān)系很大。車(chē)門(mén)防撞梁的作用是主要是在車(chē)輛遭遇側(cè)面碰撞時(shí)，防止車(chē)門(mén)被外來(lái)物體侵入，導(dǎo)致車(chē)門(mén)和內(nèi)飾部件飛脫對(duì)乘員造成傷害。A柱和車(chē)頂前部橫梁、車(chē)頂后部橫梁的共同作用是與其他橫梁及縱梁一起，形成一個(gè)完整的籠式乘員艙。對(duì)于通常以正面碰撞為主的事故來(lái)說(shuō)，這幾道位于前部的鋼梁對(duì)于乘員的安全有著非常重要的作用，一旦A柱都發(fā)生較大形變，車(chē)輛就很難維持足夠的乘員生存空間。而車(chē)頂兩道橫梁不但起著支撐車(chē)頂?shù)淖饔?，同時(shí)也和側(cè)圍、車(chē)底部的鋼梁一起，起到了抗擊側(cè)面碰撞的作用。從測(cè)試結(jié)果看此類(lèi)型的汽車(chē)所用的是真實(shí)的材料。