6061鋁管用于汽車用鋁合金構件的安全設計要求

采用關鍵試驗加有限元仿真技術,針對汽車用鋁合金構件的安全設計要求.對 鋁合金薄壁6061鋁管軸向耐撞擊性能進行了研究.通過軸向靜態壓縮和落錘沖擊試驗,獲得了該薄壁試件靜態和沖擊載荷下的力學行為規律.同時應用有限元模型對不同結構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據庫,計算GH3625合金中析出的平衡相,研究不同合金元素CAlTiFe質量分數的變化對主要析出相的影響,并分析各相的析出規律.結果表明：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質量分數的增加使3類碳化物的析出溫度和最大析出量顯著提高,但當C質量分數大于0.04%時,MC析出溫度無顯著變化;A lTi質量分數的增加對γ′相的析出規律有明顯影響,且Al影響明顯大于Ti;F質量分數升高對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質量分數的增加,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、加載速度及結構幾何尺寸有密切關系.降低沖擊速度、減小構件長細比以及增大壁厚,有利于改善試件屈曲過程的穩定性.作為汽車用緩沖吸能結構,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左右為結構最優.