汽車鋁合金車身的材料力學(xué)性能測(cè)試與簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)有限元模擬.pdf

1、汽車鋁合金車身部件的力學(xué)模擬成為一個(gè)重要的課題，近年來國(guó)內(nèi)外對(duì)均勻材料的結(jié)構(gòu)做了大量的研究。本文針對(duì)這一情況對(duì)鋁合金接頭進(jìn)行了研究： (1)對(duì)6063與5A02的焊接性能進(jìn)行了研究，主要包括對(duì)接接頭(TIG焊接，激光焊接)，T型接頭(TIG焊接)，并且采用ISO等應(yīng)變法對(duì)對(duì)接接頭進(jìn)行了力學(xué)性能分析； (2)采用微孔剪切實(shí)驗(yàn)和FEM分析對(duì)微區(qū)的材料性能進(jìn)行了測(cè)試，得到了一種合理的表征焊接接頭各個(gè)不均勻區(qū)域力學(xué)性能測(cè)試方法，

2、并且對(duì)對(duì)接接頭的性能測(cè)試采用有限元模擬進(jìn)行了驗(yàn)證； (3)運(yùn)用ABAQUS商業(yè)軟件對(duì)T型結(jié)構(gòu)在靜態(tài)下的屈服，變形到破壞過程進(jìn)行了有限元模擬； (4)針對(duì)汽車安全設(shè)計(jì)研究了部件的關(guān)鍵部分焊接接頭的力學(xué)性能，獲得了不同焊接方法下接頭的力學(xué)性能測(cè)試方法和大變形分析的統(tǒng)一表征方法，為進(jìn)一步的研究部件的大變形奠定了基礎(chǔ)。 研究結(jié)果表明：1)ISO等應(yīng)變法沒有考慮焊接熱影響區(qū)，而接頭的破壞大多是發(fā)生在熱影響區(qū)，另外母材和焊縫

3、之間不是簡(jiǎn)單的接觸，而是在有力的作用的時(shí)候兩個(gè)區(qū)是互相拘束的，因此不能表征T型接頭接頭微區(qū)的材料力學(xué)性能；而穿孔剪切法克服了上面的缺陷，可以對(duì)很小的區(qū)域的力學(xué)性能進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，從而對(duì)焊接接頭模擬的材料的力學(xué)性能的分區(qū)提供依據(jù)。2)對(duì)于焊接結(jié)構(gòu)T型接頭的靜載有限元模擬表明：結(jié)構(gòu)的變形是由材料的屈服強(qiáng)度控制的，而結(jié)構(gòu)的破壞是以材料的應(yīng)變控制的。另外模擬的結(jié)果出現(xiàn)很大的應(yīng)力梯度說明焊接結(jié)構(gòu)對(duì)于材料性能用簡(jiǎn)單的以焊縫，熱影響區(qū)以及母材幾個(gè)分區(qū)