6061鋁管用于汽車用鋁合金構(gòu)件的安全設(shè)計要求

采用關(guān)鍵試驗加有限元仿真技術(shù),針對汽車用鋁合金構(gòu)件的安全設(shè)計要求.對 鋁合金薄壁6061鋁管軸向耐撞擊性能進行了研究.通過軸向靜態(tài)壓縮和落錘沖擊試驗,獲得了該薄壁試件靜態(tài)和沖擊載荷下的力學行為規(guī)律.同時應用有限元模型對不同結(jié)構(gòu)尺寸的試件進行了不同速度下的沖擊仿真分析,

利用JMatPro金屬材料相圖與性能計算軟件和相應的鎳基高溫合金數(shù)據(jù)庫,計算GH3625合金中析出的平衡相,研究不同合金元素CAlTiFe質(zhì)量分數(shù)的變化對主要析出相的影響,并分析各相的析出規(guī)律.結(jié)果表明：6061鋁管中的主要平衡相有γ相,Ni_2M相,μ相,δ相,γ′相以及3類碳化物相（MCM6CM_23C_6;C質(zhì)量分數(shù)的增加使3類碳化物的析出溫度和最大析出量顯著提高,但當C質(zhì)量分數(shù)大于0.04%時,MC析出溫度無顯著變化;A lTi質(zhì)量分數(shù)的增加對γ′相的析出規(guī)律有明顯影響,且Al影響明顯大于Ti;F質(zhì)量分數(shù)升高對M6CM_23C_6相的析出溫度影響顯著,分別下降115102℃,但對碳化物的最大析出量無明顯影響,隨Fe質(zhì)量分數(shù)的增加,Ni_2M相的析出溫度下降82℃,析出量減少31.28%.給出了試件變形和載荷預測.研究結(jié)果表明,6061鋁管鋁合金薄壁試件具有良好的吸能性,試件的耐撞性和材料組織、加載速度及結(jié)構(gòu)幾何尺寸有密切關(guān)系.降低沖擊速度、減小構(gòu)件長細比以及增大壁厚,有利于改善試件屈曲過程的穩(wěn)定性.作為汽車用緩沖吸能結(jié)構(gòu),該類薄壁鋁合金試件的長細比不宜大于12,壁厚取2mm,長度在310mm左右為結(jié)構(gòu)最優(yōu).