第二章 用于制造轻量化汽车结构件的先进钢材

    汽车工程师面临着许多复杂的难题，设计必须满足现代汽车许多要求的汽车零件是一项非常复杂的任务。因此，整个汽车结构体系是否成功，早在第一个零件制造之前和第一辆样车装配之前很长时间就已经确定。结构设计、能量管理和零件设计是轻量化和高效设计的基础。但是为了优化设计，必须为组成汽车部件的各种零件选择合适的材料，以充分发挥优化设计的能力。根据1980年的某些研究（Hsia and Kiid,1980），估计通过材料替代能够减轻重量的潜力在10%～30%。随着钢铁技术的发展，这些数字可能仍然是正确的。
    通过将用于50%区域的钢换成铝合金带来的减轻重量的潜力，通过优化设计以及合适使用第一代高强度钢，那些数字现在远比先进高强度钢的小得多。有这样一些设计实例，高效的钢结构设计几乎可以与具有相同零件功能铝合金结构设计相媲美，这样可以实现比使用“轻质合金”低得多的成本。最终所有的材料，包括钢、铝合金、镁合金、铸铁和聚合材料都能够也应该被最充分地利用。如果我们在生产产品优化方面以及高效地使用我们的宝贵资源方面无所作为，即使有最新一代高强度钢和许多新材料，汽车设计的水平也会比现在要低得多。
    汽车结构设计工艺非常复杂、耗时，远超出本章所涉及的范围。然而结合材料选择、汽车结构中的能量管理、连接以及制造等前面提及的需要考虑的问题，可以将汽车工程师引入一个优化汽车结构重量的工程世界。