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        鋁型材應用:汽車前防撞梁鋁合金輕量化

        發布時間:2018-08-01 19:17:16 作者:錦鋁工業鋁型材 瀏覽次數:

          汽車前防撞梁普通躲藏在前保險杠里面以及車門內部,在較大沖擊力作用下,彈性資料曾經不能緩沖能量,真正起到維護車內乘員的作用,它是車身被動平安系統的一局部,防撞梁其實并不是讓車子“防撞”,它的主要作用是傳力。簡單概括,防撞梁的作用是:低速碰撞能減少維修本錢,高速碰撞有助于進步維護性,特別在復雜真實的環境碰撞中。

        汽車前保險杠防撞梁
         
        (圖1:汽車前防撞梁)
         
        一、汽車前防撞梁市場應用狀況調查
          
          汽車前防撞梁作為汽車的平安部件,通常采用金屬材質,如高強度鋼材和鋁合金等。它普通由防撞橫梁、吸能盒、吸能盒增強件及銜接板組成。圖1 示出汽車前防撞梁裝置位置。
        經過市場調查,共統計65 款車型前防撞梁資料應用狀況,自主品牌19 款車型,其中2 款車型應用鋁合金防撞梁;合資品牌46 款車型,有10 款車型應用鋁合金防撞梁。前防撞梁應用狀況統計。
        調查結果顯現:合資品牌鋁合金防撞梁應用比例高于國內自主品牌2 倍多,行業內鋁合金防撞梁應用是開展趨向。鋁合金防撞梁均勻質量4.5 kg,鋼制防撞梁均勻質量6.6 kg,差值約32%,可見鋁合金防撞梁輕量化優勢明顯。局部鋁合金前防撞梁應用車型。
          
        汽車前防撞梁

         
        二、汽車前防撞梁碰撞仿真比照剖析
          
          經過HyperMesh 軟件樹立前防撞梁碰撞模型,模型建好后導入LS- DYNA 軟件停止防撞梁性能仿真剖析。工況選擇防撞梁正面碰撞,防撞梁資料選用6061 系鋁合金,碰撞質量設置為1 700 kg,選用速度為36 km/h,計算時間設置為30 ms。
        高強鋼汽車前防撞梁碰撞剖析圖。圖3b顯現高強鋼汽車前防撞梁碰撞總能量約85 kJ,其中48.2 kJ 被吸收轉化為內能,約56.7%的能量被吸收。
        鋁合金汽車前防撞梁碰撞總能量約85 kJ,其中58.3 kJ 被吸收轉化為內能,約68.6%的能量被吸收。
        比吸能即系統單位質量的吸能量,比吸能反映了不同資料和構造的吸能才能。在基于輕量化的構造設計中,希望構造件比吸能值越大越好[1]。圖5 顯現在30 ms 時鋁合金防撞梁比吸能為11.3 kJ/kg,鋼防撞梁比吸能為5.2 kJ/kg。鋁合金防撞梁的比吸能是鋼防撞梁比吸能的2 倍多。
          
        汽車防撞梁
          
        三、結論
          
          在汽車產品制造中,逐漸加大鋁合金資料的應用比例是汽車輕量化的必然趨向,開發鋁合金防撞梁是完成汽車輕量化主要途徑之一,鋁合金防撞梁經過設計考證后必將取代鋼制防撞梁。
          
          1)依據仿真剖析結果,正面碰撞鋁合金防撞梁吸收能量優于鋼制防撞梁,滿足設計運用請求。
          
          2)鋁合金相比鋼資料有著密度小的優勢,用鋁合金構造替代傳統鋼構造,可使前防撞梁質量減輕30%~50%,輕量化效果顯著[2]。
          
          3)經過比照合資車企與自主車企鋁合金防撞梁應用狀況,可發現采用鋁合金防撞梁是汽車輕量化將來趨向。
          
          4)比照防撞梁比吸剖析結果顯現,鋁合金防撞梁吸能才能明顯優于鋼防撞梁,有助于進步整車平安性。
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