长春轿车轻量化需求什么材料？铝合金是怎么运用的？

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因为节能环保的需求，轿车轻量化材料已成为必然趋势。2013年中国轿车的均匀油耗为7.5L/100km；国家规划的节能减排方针为：2015年新车的油耗要下降到6.9L/100km，2020年达到5.0L/100km，因此轿车轻量化火烧眉毛。实现轿车轻量化的手法也有许多，包含资料、结构和工艺三个方面。轻量化资料的使用是轿车轻量化中最根底，也是最核心的手法，遭到轿车业界的广泛重视。

常见的轻量化资料分为金属和非金属两大阵营。金属资料首要包含高强钢、铝合金、镁合金等；非金属资料包含工程塑料和复合资料等。这些新资料在实践使用时会遇到多种多样的问题，比如替换资料后轿车的安全性、舒适性、动力性、操控性、经济性往往都会有所改变，需求从头审视。其间安全性涉及到驾车和乘车人的生命安全，所以尤为重要，而轿车磕碰安全要求也在逐年进步，有限元仿真的办法是磕碰安全规划的重要手法，但怎么才能精确的使用有限元仿真预测磕碰进程中的力学功能呢？答案是精确的资料力学功能表征。铝合金资料长处许多，它的密度是钢的1/3，比吸能是钢的2倍，延伸性好、耐腐蚀易回收，且其铸造功能良好，可加工成不同形状，是现在最为抢手的轻量化资料之一。现在许多车型如奥迪A8、捷豹XFL等均已采用全铝车身，因此本文以铝合金为首要对象，对其共同的力学特性进行简略的介绍。
铝合金材料品种许多，轿车中使用的首要包含2系、5系、6系和7系铝，其形式包含板材、型材、管材及高功能铸铝。不同牌号铝合金的力学功能也会存在较大的差异。传统金属资料力学功能参数首要包含资料静态下的弹性模量、泊松比、屈服强度、抗拉强度、延伸率等，但轿车在轿车磕碰进程中所阅历的高应变率规模往往在0-1000/s的量级规模，且资料的变形/开裂形式也不仅仅是单轴拉伸工况。这些加载条件的改变对铝合金资料的力学响应有很大影响。
那么怎么较全面的表征铝合金资料力学功能，取得整车有限元仿真中所需求的数据呢？我们需求进行铝合金资料不同应变率的拉伸实验，获取资料的弹塑性数据。在此根底上，再进行不同应力状况的实验，如剪切、拉剪、缺口拉伸、穿孔等，同时结合仿真，获取实验进程中无法获取的信息，终究得到铝合金资料的弹塑性和开裂相关的数据。相应的实验所需求的设备有万能实验机、高速拉伸实验机、落锤冲击实验台、低高速相机、非触摸丈量剖析体系等。因为动态冲击实验施行和结果处理比较复杂，实验成本远比传统的准静态实验要高。
因为铝合金资料形式品种较多，不同形式品种资料功能也不一致，如某些铝合金的应变率效应不明显就不需求进行多个应变率拉伸实验；某些铝合金资料各向异性明显就需求进行不同方向的拉伸实验；铸铝资料开裂表征时需求进行多品种型实验，所以不同类型铝合金的资料表征的实验矩阵还不尽一致，需求详细资料详细剖析。

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