鋁合金是一種理想的車用輕量化材料。《中國(guó)制造2025》指明應(yīng)盡快掌握汽車低碳化、輕量化材料等核心技術(shù),建設(shè)從關(guān)鍵零部件到整車的完整工業(yè)體系,推進(jìn)輕量化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)提出,到2025年我國(guó)汽車單車平均鋁合金用量要達(dá)到250kg。鋁合金密度低,強(qiáng)度高,成型能力強(qiáng),能夠較廣泛地應(yīng)用于汽車產(chǎn)品;然而其彈性模量低,焊接性能不理想。以上問(wèn)題在客車鋁合金車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,可能對(duì)整體性能如安全性、剛度和耐久性造成較大的影響,亟待采用科學(xué)方法進(jìn)行解決。本課題主要內(nèi)容如下:第一,鋁合金連接件的力學(xué)測(cè)試與仿真。采用MTS萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)開(kāi)展6082-T6材料的靜力學(xué)拉伸試驗(yàn);選擇客車車身上應(yīng)用較廣泛的三種連接件,包括N型、L型和H型開(kāi)展準(zhǔn)靜態(tài)三點(diǎn)壓彎試驗(yàn),研究連接件的力學(xué)性能及變形失效模式;采用有限元方法建立相應(yīng)的仿真模型并進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明:三種連接件彈性階段變形模式比較相近,在塑性變形階段出現(xiàn)了不同程度的翹曲分離;仿真與試驗(yàn)的差異控制在10%以內(nèi),仿真準(zhǔn)確性得到較好的保障。第二,鋁合金車身側(cè)翻安全性研究與剛度計(jì)算。建立某客車鋁合金車身有限元模型,采用LS-DYNA開(kāi)展ECE R66側(cè)翻安全性仿... 

【文章來(lái)源】：廈門理工學(xué)院福建省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖１－１高強(qiáng)度鋼延伸率與拉伸強(qiáng)度??１．２．１．２鋁合金??

?廈門理工學(xué)院碩士學(xué)位論文???：＾一＊ｉｒ?＿?＾??Ｗ滅李ｌｉ＾痛??，?料方ｙ?ｆｅ邏」？?ｍ２??圖１－２鋁點(diǎn)焊工藝過(guò)程?圖１－３激光焊接工藝??１．２．１．２機(jī)械連接??相對(duì)焊接，機(jī)械連接可歸屬于冷連接工藝，常見(jiàn)的包括：自沖鉚連接、無(wú)鉚釘鉚接、??熱熔自絲鉚接和螺栓連接４種。??自沖鉚接是通過(guò)鉚釘在板材底面形成互鎖結(jié)構(gòu)的冷成型工藝［２３〗。如圖１－４所示，自??沖鉚接有夾緊、刺穿、擴(kuò)張、成型這四步工藝過(guò)程。自沖鉚接具有適用范圍廣、接頭機(jī)??械強(qiáng)度高和保護(hù)表面涂層完好等優(yōu)點(diǎn)，但鉚釕成本較高，幾乎不適用于低塑性、低延展??性板材的連接。在車身板材零部件之間，自沖鉚接應(yīng)用較多。??非鉚接連接是通過(guò)模具在板與板之間實(shí)現(xiàn)鑲嵌與互鎖的一種連接技術(shù)。如圖１－５所??示，包括板材制備、沖壓成形、板材塑性成形、接頭保壓、模具出料等流程［２４］。無(wú)鉚連??接成本較低，但接頭強(qiáng)度相對(duì)較低，在車身上幾乎只能應(yīng)用于一些非承載部位，如行李??箱蓋、包裹架等。??辱，ｆ辱署畬畬零??圖１－４自沖鉚接工藝過(guò)程?圖１－５無(wú)鉚連接工藝過(guò)程圖??流鉆螺釘，是通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的螺釘在板材上鉆出緊密螺紋的工藝。如圖１－６所示，??流程順序如下：旋轉(zhuǎn)加熱、穿透、通孔、攻螺紋、擰螺紋、緊固。ＦＤＳ可實(shí)現(xiàn)板件與封??閉型材件的連接，連接范圍廣，拆卸方便。不足之處是成本較高，強(qiáng)度支撐不足，連接??完成后材料正反面均有較大凸起。??：ｆ?Ｉ?ｃ置置＾??Ｍｍｎ論｜｜鼸，雙’腳麵麵．??圖１－６?ＦＤＳ工藝過(guò)程??４??

?廈門理工學(xué)院碩士學(xué)位論文???：＾一＊ｉｒ?＿?＾??Ｗ滅李ｌｉ＾痛??，?料方ｙ?ｆｅ邏」？?ｍ２??圖１－２鋁點(diǎn)焊工藝過(guò)程?圖１－３激光焊接工藝??１．２．１．２機(jī)械連接??相對(duì)焊接，機(jī)械連接可歸屬于冷連接工藝，常見(jiàn)的包括：自沖鉚連接、無(wú)鉚釘鉚接、??熱熔自絲鉚接和螺栓連接４種。??自沖鉚接是通過(guò)鉚釘在板材底面形成互鎖結(jié)構(gòu)的冷成型工藝［２３〗。如圖１－４所示，自??沖鉚接有夾緊、刺穿、擴(kuò)張、成型這四步工藝過(guò)程。自沖鉚接具有適用范圍廣、接頭機(jī)??械強(qiáng)度高和保護(hù)表面涂層完好等優(yōu)點(diǎn)，但鉚釕成本較高，幾乎不適用于低塑性、低延展??性板材的連接。在車身板材零部件之間，自沖鉚接應(yīng)用較多。??非鉚接連接是通過(guò)模具在板與板之間實(shí)現(xiàn)鑲嵌與互鎖的一種連接技術(shù)。如圖１－５所??示，包括板材制備、沖壓成形、板材塑性成形、接頭保壓、模具出料等流程［２４］。無(wú)鉚連??接成本較低，但接頭強(qiáng)度相對(duì)較低，在車身上幾乎只能應(yīng)用于一些非承載部位，如行李??箱蓋、包裹架等。??辱，ｆ辱署畬畬零??圖１－４自沖鉚接工藝過(guò)程?圖１－５無(wú)鉚連接工藝過(guò)程圖??流鉆螺釘，是通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的螺釘在板材上鉆出緊密螺紋的工藝。如圖１－６所示，??流程順序如下：旋轉(zhuǎn)加熱、穿透、通孔、攻螺紋、擰螺紋、緊固。ＦＤＳ可實(shí)現(xiàn)板件與封??閉型材件的連接，連接范圍廣，拆卸方便。不足之處是成本較高，強(qiáng)度支撐不足，連接??完成后材料正反面均有較大凸起。??：ｆ?Ｉ?ｃ置置＾??Ｍｍｎ論｜｜鼸，雙’腳麵麵．??圖１－６?ＦＤＳ工藝過(guò)程??４??


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