Статика закрытых корпусов автомобилей при проектировании кузова

Корпус считается закрытым, если элементарные конструктивные плоскости образуют замкнутую систему и если на границах этих плоскостей при действии на корпус скручивающего момента появляются силы. Наиболее простым закрытым корпусом является параллелепипед (рис. 1), состоящий из элементарных конструктивных плоскостей A—B—C—D, A—A’—B’—B, B—C—C’—B’ и т. д.

Рис. 1. Закрытый корпус автомобиля как система ЭКП: a — в целом; b — при кручении; c — при изгибе.

При воздействии на такой корпус скручивающего момента M_s в элементарной конструктивной плоскости A—B—C—D возникают граничные силы K_i между всеми ЭКП и реактивный момент M_s в плоскости A’—B’—C’—D’ (рис. 1, b).

При симметричной нагрузке закрытого корпуса, например силой P, жесткость элементарных конструктивных плоскостей уже недостаточна для восприятия сил, перпендикулярных к плоскости. Следовательно, чтобы воспринять силы Р, которые в автомобиле приходятся на пол B—С—С’—B’, необходимо вводить вспомогательный элемент H (рис. 1, c). Таким способом силы P переносят на боковые стенки A—A’—B’—B и D—D’—C’—C, а потом уравновешивают граничными силами K_i и реакциями R_p в A—B—С—D и R_t в A’—B’—C’—D’.

Граничные силы K_i не нагружают крышу A—D—D’—A’ и пол B—C—C’—B’. С этой точки зрения крыша в случае изгиба имеет второстепенное значение, которое определяется тем, какая часть крыши может взаимодействовать с кромками A—A’ и D—D’ плоскостей. Пол выполняет подобную роль для кромок B—B’ и C—C’. Кроме того, пол, как уже упоминалось, передает нагрузки P на боковые стенки с помощью вспомогательных элементов.

Очевидно, что если в закрытом корпусе какая-либо из ЭКП не обладает жесткостью в своей плоскости, то при скручивании граничные силы возникают не между всеми плоскостями, и такой корпус становится открытым.

http://only-paper.ru масштабная модель scale model.