Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
8
2.Konstrukcjelekkie–istota,rodzaje,realizacja
strategiamateriałowa,polegającanazastąpieniupierwotnegomateriałuprzezma-
teriałomniejszejmasiewłaściwejzmożliwienajwyższymiwskaźnikamiużytkowymi,np.za-
stąpieniekonwencjonalnychmateriałówstalowychprzeznowoczesne,bardziejwytrzymałe
stale,wysokowytrzymałestopyaluminiumlubkompozytywłókniste,
strategiapostaciowa,polegającanadostosowaniurozmieszczeniamateriału
wstrukturzenośnejdowystępującegoobciążenia,tzn.umacnianiaobszarówpoddawanych
wyższymobciążeniom,aredukowaniamateriałuwobszarachmniejeksploatowanych,przez
zmniejszaniegrubościścianeklubblachlubużycieodpowiednichgeometriiprofili,
strategiawytwórcza,wykorzystującawszelkiemożliwościtechnologicznewcelu
zapewnieniaintegracjifunkcji(jednoczęściowości)przymożliwienajmniejszymzastosowa-
niumateriałuizminimalizowaniumiejscpołączeń.
Zkażdąstrategiąwiążąsięindywidualnewydatki(koszty)narealizacjękonstrukcji
itechnologii.Częstokoniecznejestpołączeniewszystkichtrzechstrategii.Tworzeniekon-
strukcjilekkiejobejmujewówczasnietylkorozplanowanieisposóbwytworzeniawyrobu,
alerównieżinżynierięmateriałową.Takimultidyscyplinarny
,inżyniersko-technicznysposób
konstruowania,przyzintegrowanymwykorzystywaniuwszystkichmateriałowych,oblicze-
niowychiwytwórczychśrodkówwodniesieniudocałkowitejstrukturyijejelementów,re-
dukujemasęorazpodwyższawaloryużytkowekonstrukcji.
Każdemu,praktycznierealizowalnemustopniowilekkościkonstrukcji(L=1/m)pod-
czasbudowypojazdówimaszynczęstosąprzypisanewąskie,wynikającezichprawidło-
wości,granicekosztów
,którezazwyczajograniczająswobodędziałania.Jakpokazanona
rysunku2.7,kosztycałkowitemająnaogółprzebiegwykładniczyzteoretycznymminimum,
stanowiącymrozsądnegospodarczorozwiązanie.Istniejebezpośrednizwiązekmiędzymasą
wyrobuipoziomemkosztów
,objawiającysiętym,żekosztycałkowitezreguływzrastająnie-
proporcjonalniewrazzezwiększaniemsięstopnialekkościkonstrukcji.
Stopieńlekkościkonstrukcji1/m
m
Rys.2.7.Zależnośćkosztówodmasykonstrukcjilekkiej
Nakosztycałkowiteskładająsię[51:
kosztyinżynierskie,związanezprojektowaniem,obliczeniamiipróbami,któremogąbyć
nawet5–10-krotniewyższewprzypadkukonstrukcjilekkiej,
kosztymateriałowe,którewrazzezmniejszaniemmasywłaściwejmateriałówstająsię
zazwyczajwyższe,odpowiednionp.dorelacji:stal–aluminium–magnez–tytan–kompozyt
włóknistyaramidowy–kompozytwłóknistywęglowy–1,3,4,20,50,100euro/kg,
