目前铝管应用的主要障碍

近年来随着我国经济的迅速发展.但同时汽车数量的增加,目前铝管应用的主要障碍汽车在国内的保有量在不断的增加。人们出行变得越来越方便.也带来了新的社会问题,尤其是环境污染越来越严重,这关系到人类可持续发展的重大问题。因此,降低燃油消耗、减少汽车尾气排放成为汽车工程界主攻的方向。汽车轻量化是解决以上问题的最有效的措施之一,而汽车轻量化主要包括结构设计轻量化和材料轻量化两种方法。由于前者经过长时间的研究和完善,改进空间已经不大,然而后者随着科学技术的不断发展以及新型材料的不断涌现,给铝管汽车轻量化带来了更广阔的发展空间。

 本文主要针对新型铝管材料进行了全面细致的研究。目前铝管应用的主要障碍之一是其复杂的塑性变形机理和破坏准则。铝管较差的柔韧性使其极易在碰撞中断裂,成为汽车安全的重大挑战。非线性大变形有限元的模拟计算可能帮助设计者在汽车设计阶段准确预测铝管结构的变形和断裂,从而降低开发成本。其中的合金管关键技术就铝管材料的塑性和断裂模型。从整体上来看,试件的延性、初始抗弯刚度和使用抗弯刚度随着铝管强度的提高而影响较小,

几何参数对试件的极限承载力有很大的影响。随后考虑到无缝铝管与钢材都属于一种轻质高强的金属材料,于是可以参照国内外钢管铝管抗弯刚度的计算方法来计算铝合金管铝管构件的抗弯刚度,其中包括日本AIJ1997英国BS54002005欧洲Eurocode42004美国AISC2005和中国福建DBJ13-512005规范。比较结果可以看出,对于铝合金圆管铝管试件初始抗弯刚度和使用阶段抗弯刚度,计算结果与试验结果最为接近的为BS54002005规范;对于铝合金铝管试件初始抗弯刚度和使用阶段抗弯刚度,计算结果与试验结果最为接近的分别为AIJ1997和Eurocode42004规范。然后,通过理论分析和推导给出了铝合金管铝管受弯构件抗弯承载力的初始计算表达式,关于铝合金管铝管构件受弯承载力理论推导公式的基础上,通过二元线性回归的方法得到调整系数,得到铝合金管铝管构件的受弯承载力计算公式。经过回归校核,本章得到铝合金圆管铝管构件受弯承载力计算公式具有一定的精度,可以为实际工程提供一定的参考。最后,本文总结了研究的整个过程中的不足,并提出了今后该领域的研究方向。