Det hender noen sier at bilen er en skallkonstruksjon. Feil: Egg har skall. Biler er bygget av pressede plater og profiler, kledd med lokk, dører og skall. Pressingen gir stivheten.
Bildet øverst: Her er Jaguars elegante Model C, en bil vi glante storøyd på; dobbelt krummede plater/skjermer fikk stor stivhet. Den mer sivile varianten var XK-120. Og vi siklet … (Foto:Jaguar)
Av Stein Bekkevold
Misforståelsen oppsto på 1930-tallet, da flyprodusenter som Donald Douglas og herr Boeing – og fremsynte bil-herrer som Lancia og Citroën – kom på at de kunne bygge en lett, stiv og sterk romformet platekonstruksjon – på fransk brukes navnet semi-monocoque, og bilfolket kunne nå lage biler uten et gammeldags stigeformet chassis. Et moderne uttrykk er spaceframe, altså rommelig ramme. Dette brukte Jaguar allerede i sin stilige løpsbil Model C på 1950-tallet, den vi siklet over da den kom som XK-120.
Under Model Cs elegante aluminiumsskall satt en innviklet romramme av sammensveisede rør – forgjenger til dagens spaceframe som du ser om du kler av en ny Corvette… (Foto: Jaguar)
Eulers skall
Dagens «skall» består av indre, tynne plater presset slik at de tåler trykk og strekk, de ferdig formede plate-enhetene har en stivhet den flate platen ikke har, den flagrer jo når du løfter den.
Så fort den presses kommer rar geometri inn i bildet – platen blir en knekkstiv karosserienhet og dette kan forklares med matte og fysikk fra sent 1700-tall!: Mannen bak det hele var Leonhard Euler. Han var professor, og jobbet med geometri, integralkalkyle, trigonometri, algebra og tallteori, og måneteori – pluss andre saker i fysikken.
Han er sentral i matematikken; hvis de ble trykt, ville hans verk – som er av enorm viktighet, fylle 60-80 bind. Det sies at Euler alene sto for 1/3 av all slik vitenskapelig produksjon på 1700-tallet.
Han utga i snitt 800 sider årlig fra 1725 til 1783, og skrev over 4500 brev og hundrevis av manuskripter. Euler var forfatter av ¼ av alt utgitt om matematikk, fysikk, mekanikk, astronomi og navigasjon på 1700-tallet…
Kanskje aller viktigst er at han utviklet nye matematiske funksjoner – og kom med uttrykket f(x). Vår matematikk er umulig uten dette. Og det var Euler som beskrev knekking og bukling og utviklet styrkeformler for figurer som rør, halvkuler og innspente platefelt og avstivere. Uten Euler ingen fly, ingen kupler og ingen moderne biler…
Et moderne karosseri er en rom-formet sak der du henger på dørene, lukene og de ytre platene, som ikke bærer mye av det bilen må tåle. De fargede seksjonene viser ekstra sterkt stål. (Foto: Suzuki)
Naturlig stivhet
Sentralt i beregninger av bilens platefelt ligger Eulers formler og begrepet stivhet, materialets elastisitetsmodul – kalt Youngs modulus etter den geniale engelskmannen Thomas Y. Den er 210 GPa for stål/jern, og 70 for aluminium. Og derfor må du bruke rundt 30% mer aluminium for å få et like stivt rør eller platefelt i forhold til det samme produktet i stål/jern.
Enkelt i våre dager, men et mysterium for vognmakerne før Euler kom på banen…
