第1章 概述


快速發(fā)展的汽車行業(yè)在給人們生活帶來便利的同時也存在環(huán)境污染、能源危機等社會問題。汽車輕量化技術是汽車減輕重量的有效手段，能夠減少汽車耗能，提高汽車操控穩(wěn)定和舒適。目前，輕量化設計從傳統的結構優(yōu)化已經轉變?yōu)檩p質材料的使用、制造連接工藝的利用、結構優(yōu)化相結合的優(yōu)化方法，在保證汽車車身及零部件系統的強度、剛度、碰撞、VH(noise vibration harshness，振動噪聲及聲振粗糙度）、耐久等能的前提下，根據不同部件的受力情況采用空心化、薄壁化、小型化和集成化的設計理念，減少汽車零部件材料的使用。


1.1汽車輕量化發(fā)展背景及意義


目前汽車的輕量化問題早已是大眾關心的問題之一。在世界范圍的汽車行業(yè)，汽車輕量化被普遍定義為通過結合輕量化技術以及多種輕量化材料制造技術，實現使汽車整車質量達到盡可能小的值的目標，從而實現更加長遠的目標，即在減少燃料消耗和降低排氣污染的同時提高汽車的動力。汽車輕量化的終目的是能夠在實現控制成本、節(jié)約能源、優(yōu)化各零部件及車型的同時保證汽車的強度、能不受影響。由于汽車燃料所提供的動力是克服摩擦力，而摩擦力與力成正比，因此從理論上我們可以得出結論，當汽車整車質量下降，所需克服的摩擦力相應下降，所提供的動力也下降；同時實驗結果表明，當汽車整車質量減少10%時，其燃油效率便會增加6%-8%。因此為了節(jié)約能源、減少排放，汽車的輕量化研究迫在眉睫，成為汽車生產行業(yè)的關注問題。


1.1.1汽車輕量化發(fā)展背景


經過一百多年的發(fā)展，汽車工業(yè)逐漸成為影響國民經濟發(fā)展的重要支柱產業(yè)。


汽車已經成為當前國民經濟的重要支柱產業(yè)，在程度上代表了一個國家的整體經濟水平。汽車在世界經濟領域和人們實際生活中的地位毋庸置疑，它正以越來越大的影響力改變著人們的工作與生活。高速、、環(huán)保、舒適已成為21世紀汽車發(fā)展的新趨勢。但是汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也正面臨著、節(jié)能和環(huán)保三大主要問題，如何解決這三個問題成了阻礙汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素。在汽車產業(yè)不斷向前發(fā)展及各種新的設計生產技術不斷出現的同時，我們不得不面對這些問題。尤其是發(fā)生在世紀70年代的兩次全世界范圍內的石油危機今讓人們記憶猶新，使得人們不得不去重視汽車的燃油經濟同題。據統計，汽車每年使用的燃油占了全球將近一半的石油消耗量，石油作為資源，遲早會有使用完的那。而且汽車工業(yè)的發(fā)展一年比一年迅猛，據資料預測，如果不及時采取相應措施，新的大規(guī)模的石油危機在21世紀中葉會出現。人們要想尋找到能夠替代石油的能源，從目前不夠成熟的技術來看還需要相當長的一段時間。而且隨著汽車使用的普及，汽車的尾氣排放也呈逐年增加的趨勢，據統計，汽車每年向大氣中排放的有害氣體占大氣所有污染物的60%以上。因而從世紀80年代以來，面對日益減少的石油資源和日益惡化的地球生態(tài)環(huán)境，人們不得不重視汽車工業(yè)的燃油經濟及尾氣排放問題。