汽車鋁合金車身的材料力學性能測試與簡單結(jié)構有限元模擬.pdf

1、汽車鋁合金車身部件的力學模擬成為一個重要的課題，近年來國內(nèi)外對均勻材料的結(jié)構做了大量的研究。本文針對這一情況對鋁合金接頭進行了研究： (1)對6063與5A02的焊接性能進行了研究，主要包括對接接頭(TIG焊接，激光焊接)，T型接頭(TIG焊接)，并且采用ISO等應變法對對接接頭進行了力學性能分析； (2)采用微孔剪切實驗和FEM分析對微區(qū)的材料性能進行了測試，得到了一種合理的表征焊接接頭各個不均勻區(qū)域力學性能測試方法，

2、并且對對接接頭的性能測試采用有限元模擬進行了驗證； (3)運用ABAQUS商業(yè)軟件對T型結(jié)構在靜態(tài)下的屈服，變形到破壞過程進行了有限元模擬； (4)針對汽車安全設計研究了部件的關鍵部分焊接接頭的力學性能，獲得了不同焊接方法下接頭的力學性能測試方法和大變形分析的統(tǒng)一表征方法，為進一步的研究部件的大變形奠定了基礎。 研究結(jié)果表明：1)ISO等應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、之間不是簡單的接觸，而是在有力的作用的時候兩個區(qū)是互相拘束的，因此不能表征T型接頭接頭微區(qū)的材料力學性能；而穿孔剪切法克服了上面的缺陷，可以對很小的區(qū)域的力學性能進行準確的預測，從而對焊接接頭模擬的材料的力學性能的分區(qū)提供依據(jù)。2)對于焊接結(jié)構T型接頭的靜載有限元模擬表明：結(jié)構的變形是由材料的屈服強度控制的，而結(jié)構的破壞是以材料的應變控制的。另外模擬的結(jié)果出現(xiàn)很大的應力梯度說明焊接結(jié)構對于材料性能用簡單的以焊縫，熱影響區(qū)以及母材幾個分區(qū)