發(fā)布時(shí)間：2017-12-11 14:18

  本文關(guān)鍵詞：變強(qiáng)度薄壁金屬管件的吸能性能研究

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【摘要】：隨著我國(guó)汽車保有量不斷上升,汽車交通事故頻發(fā)。提高車身所用薄壁管件的吸能效果,是減少事故中損失的重要手段。為此,有必要研制吸能效果好的新型薄壁管件。通常的薄壁管件都是等強(qiáng)度的,由于變形模式不穩(wěn)定,需要有預(yù)先壓制的誘導(dǎo)槽。如果將等強(qiáng)度的薄壁管件進(jìn)行分區(qū)局部淬火處理,制備出長(zhǎng)度方向上存在淬火區(qū)和非淬火區(qū)相間的管件,則由于其各區(qū)域力學(xué)性能差異,變形模式和吸能效果會(huì)有很大變化。本文即針對(duì)這種新型變強(qiáng)度薄壁管件進(jìn)行試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬研究。選用DP590和HC260LA兩種材質(zhì)的汽車用鋼薄壁管件,用感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)其軸向局部區(qū)域加熱到奧氏體化溫度,隨后放入鹽水中淬火,獲得變強(qiáng)度薄壁管件。這種薄壁管件可分為三個(gè)硬度逐漸增大的區(qū)域,即原始組織區(qū)、熱影響區(qū)和淬火區(qū)。由于在淬火區(qū)域生成板條狀馬氏體組織,因此屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都得到提高。DP590淬火區(qū)域的屈服強(qiáng)度提高48%～52%,抗拉強(qiáng)度提高29%～31%,HC260LA的屈服強(qiáng)度提高52%～61%,抗拉強(qiáng)度提高65%～73%。在100t萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上,對(duì)原始等強(qiáng)度薄壁管件與新型變強(qiáng)度薄壁管件進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn),以考查其變形模式和吸能效果。試驗(yàn)結(jié)果表明,相比等強(qiáng)度薄壁管件,變強(qiáng)度薄壁管件具有更好的變形模式和吸能效果。DP590材質(zhì)的變強(qiáng)度薄壁管件最大總吸能提高72%,最大平均載荷提高72%。HC260LA材質(zhì)的變強(qiáng)度薄壁管件最大總吸能提高38%,最大平均載荷提高37%。利用LS-DYNA軟件對(duì)所制備的薄壁管件進(jìn)行了動(dòng)態(tài)壓縮數(shù)值模擬,分析其變形模式和吸能效果。模擬結(jié)果表明,變形總是從原始組織區(qū)開(kāi)始。變強(qiáng)度薄壁管件中的原始組織區(qū)起到誘導(dǎo)槽的作用,可以通過(guò)優(yōu)化原始組織區(qū)和淬火區(qū)的分布,控制峰值力出現(xiàn)的時(shí)機(jī)和大小,以優(yōu)化整個(gè)碰撞效果。變強(qiáng)度薄壁管件制備簡(jiǎn)單,相比帶誘導(dǎo)槽的等強(qiáng)度薄壁管件成本低,因此在未來(lái)汽車的薄壁結(jié)構(gòu)吸能件中有較好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U467.14

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本文編號(hào)：1278775