厚壁鋁管總吸能、總質量

厚壁鋁管 車削用厚壁鋁管-6063/6061厚壁鋁管結構
6063/6061鋁管_厚壁鋁管-無縫鋁管廠家 6061鋁棒_6061鋁管-厚壁鋁管廠

保障乘員生命財產安全,提高汽車碰撞安全性能對于降低道路交通安全事故危害.具有重要意義。汽車理想的抗撞和吸能特性與汽車的車體結構、材料和工藝有密切關系。隨著新能源汽車的興起,輕質吸能材料、結構的應用越來越受到關注。本文在總結已有研究成果的基礎上,結合國內目前泡沫厚壁鋁管復合結構生產技術水平情況,針對泡沫鋁芯體、薄壁鋁管的吸能行為,提出了復合結構及翻轉管復合結構改善汽車碰撞安全性的研究問題。結合企業產品的開發過程,提出了吸能式車身結構與填充式前縱梁結構的改進方案,并對改進結構的設計、優化和應用效率進行了量化分析評價與實驗研究。研究結果表明,泡沫鋁及其復合結構的應用能夠顯著地改善汽車的吸能特性,提高汽車的碰撞安全性。研究了汽車碰撞安全對理想吸能結構的要求,對吸能結構的特點與材料性能要求作了量化處理,分析疏理了現有的吸能特性評價指標,建立了針對汽車碰撞安全性的車身結構變形特點、最大加速度峰值、侵入量、吸能分布等參數化評價指標體系。研究了輕質吸能材料及其復合結構的力學行為,對泡沫鋁材料的胞孔屈服、抗壓、吸能的本構機理進行了重點研究,

提出了泡沫鋁復合結構的組合方式。對泡沫鋁復合結構中的鋁管、鋼管、泡沫鋁芯體、以及復合結構的力學特性進行了研究和對比分析,對高速沖擊下泡沫鋁復合結構的變形和吸能作了闡述和分析。理論分析的基礎上,選取了10種常用的不同孔隙率泡沫鋁芯體與不同厚度的薄壁鋁管制作了泡沫鋁復合結構,分別開展了泡沫鋁、薄壁鋁管及其復合結構的準靜態實驗和沖擊實驗。構建了不同材料孔隙率下或者不同應變率下泡沫鋁材料載荷-位移關系的統一模型化方法。采用雙三次NURBS曲面模型處理試驗點云,生成了相同批次、相同工藝條件下厚壁鋁管任意密度泡沫鋁材料的性能曲線,或者任意應變率下任意密度泡沫鋁材料的特性曲線。系統操作流程簡單,模型方法先進,精度滿足工程要求。研究了泡沫厚壁鋁管及其復合結構建立仿真模型的微觀結構方法與要求,借助了實驗數據對比驗證,完成了適用于汽車碰撞仿真的泡沫鋁及其復合結構的建模工作。具體給出了泡沫鋁、薄壁圓管、復合結構的壓潰吸能仿真模型與實驗對比的實例。針對汽車碰撞吸能結構的其它表現形式,開展了分體式泡沫鋁復合翻轉管的碰撞仿真研究,探討了改變壓力方向進行壓潰實驗時結構的變形模式以及穩定性的影響特性,闡述了翻轉管填充式復合結構的特點和應用方向,構建了泡沫鋁復合結構的應用研究平臺。探討了薄壁圓管厚度、泡沫鋁材料密度等參數對結構管的壓潰峰值力、單獨吸能、厚壁鋁管總吸能、總質量、比吸能的影響規律,并應用響應面法給出了優選方案。結合企業的目標車型開發項目,選取目標車型作為改進和提高碰撞安全性的對象,建立了整車結構和白車身結構的有限元模型和正碰、側碰仿真模型,對目標車型的彎曲、扭轉剛度以及模態進行分析,驗證了車身結構的仿真模型。按照C-NCA P體系要求開展了目標車型40%偏置碰撞和側面碰撞的仿真分析。