摘要：传统的铸造耐热铝合金在汽、柴油发动机热端部件已经得到广泛应用。随着发动机功率提升和燃油经济性提高,对铸造铝合金的耐热性能和耐疲劳性能等提出了更高的要求。本文从回顾现在广泛使用的铸造耐热铝合金的强化相出发,综述了耐热相设计原则及耐热构型设计以及共晶合金体系的最新进展,最后结合一些最新发展的先进耐热铸造铝合金案例,展望了未来耐热铸造铝合金的发展方向及开发技术。

摘要：通过单向拉伸试验,获取高锁螺母用7075T73铝合金的力学性能和应力应变曲线,拟合求解其Swift/Hockett-Sherby硬化模型参数。设计了2种缺口拉伸试样、3种缺口压缩试样,并结合相应的有限元模型分析,获取不同应力状态下材料的断裂应变、平均应力三轴度和平均罗德参数。以预测值和试验值的误差最小为目标,求解得到7075T73铝合金的Cockroft&Latham、Brozzo、Rice&Tracy三种韧性断裂准则参数,为7075T73铝合金高锁螺母收口成形工艺有限元仿真分析以及收口成形工艺优化提供理论支持。

摘要：平均压溃力反映乘用车纵梁在碰撞过程中吸收能量的能力,而矩形薄壁梁具有较高的溃缩吸能比,被广泛应用于纵梁的结构设计。本文通过轴向压溃实验研究了矩形薄壁梁的压溃性能,采用非对称超折叠单元理论对矩形薄壁梁平均压溃力进行公式推导,之后对矩形薄壁梁进行有限元压溃数值模拟,得到矩形薄壁梁平均压溃力的实验值、理论值及模拟值。通过对结果的比较可以得出,平均压溃力的理论结果和数值计算结果均与实验测得的结果吻合,这为矩形薄壁梁前期的结构设计提供了有效的理论指导。

摘要：根据AlSiCuMg合金的实际应用,设计了不同Fe含量的试样。利用试验分析结合热力学计算,研究了Fe含量变化对富Fe相种类、数量以及最大尺寸的影响。结果表明,Fe含量增会促进合金中β-Fe相的析出与长大,并使π-Fe相的形貌由简单的汉字状转化为较复杂的骨骼状。另外,将Fe含量控制在一定范围内可以抑制β-Fe相析出。通过试验和理论分析研究了β-Fe相对缩松形成与长大的影响机制,结果发现,针片状的β-Fe相在结晶前沿阻断了枝晶间补缩,导致缩松产生。此外,由于富Fe相比α-Al的气-固相界面能更低,促使氢在富Fe相表面优先析出,将进一步扩大缩松体积。从拉伸结果可以看出,Fe对合金的综合性能影响较大,当Fe含量超过0.25%,合金趋向脆性断裂。

摘要：随着国家碳排放、碳中和战略的实施和新能源汽车工业的兴起,车身减重的需求日益增加。铝合金是重要的轻量化材料。相比于钢,铝合金零部件的设计与加工有其特殊性。作者将从汽车板零部件的结构设计、CAE分析、冲压成型技术、零部件的连接技术及涂装技术五个方面,介绍汽车用铝合金板材的应用技术与现状。

摘要：针对某国产铝合金肋板式发动机罩在肋板之间的空档位置刚度较弱,导致碰撞时头部带动发动机罩与发动机舱内刚性物体发生接触,对行人头部造成严重伤害的问题,全新设计了铝合金双台式结构发动机罩并进行了碰撞仿真分析。结果表明:新设计的双台式结构发动机罩利用双台结构特征进行两级吸能,有效提升了发动机罩的结构吸能性,大大减小了人车碰撞过程中对行人头部的伤害。

摘要：以某国产车的钢制发动机盖内板为研究对象,通过对钢制发动机盖进行刚度分析,发现存在某些刚度过高、刚度分布不均匀的现象,说明原发动机盖结构设计不合理。对此,本研究首先采用铝合金替换钢,实现发动机盖减重,然后采用拓扑优化技术优化结构传力路径,重新进行结构设计,实现发动机盖刚度冗余分布均匀;最后运用尺寸优化方法对发动机盖零部件的厚度进行合理匹配,保证发动机盖在满足性能指标的前提下实现最大程度的减重。钢制发动机盖经过铝合金材料替换、拓扑优化及尺寸优化后,在满足刚度指标的前提下,实现发动机盖减重6.22 kg,减重率高达37.2%,取得了良好的轻量化效果,对后续发动机盖的轻量化设计具有一定的借鉴意义。

摘要：数据中掺杂干扰数据的现象十分常见,对于随机出现的干扰数据处理,目前已有很多方法可以借鉴,但对于人为的干扰数据,若继续使用传统方法,则可能不会达到很好的效果.倾向值可以用一维数值来描述多维数据的特征,且当数据具有相近的倾向值时,其本身常常也很相似,并可能来自同一总体.因此,文章提出一种应用倾向值匹配检测干扰数据的新方法,即用最佳比例匹配来检测干扰数据.文章设计了两个算法,其一用于估计真实数据在原始数据中所占的比例,同时计算真实数据的总体均值估计;另一用于提取拟真实数据并进行建模分析.模拟研究证实了所提出的算法的有效性.

摘要：为取消前防撞梁系统横梁与吸能盒之间的连接工序,对某轿车的前防撞梁系统进行了一体化结构设计,用一根型材折弯、机加成一个将横梁与吸能盒一体化的零部件。利用有限元分析软件分别对传统铝制防撞梁系统以及一体化铝型材防撞梁系统进行基于RCAR的低速碰撞仿真分析和基于C-NCAP的高速碰撞仿真分析,得到了两种结构形式的吸能特性。一体化铝型材防撞梁系统在很多方面优于传统铝制防撞梁系统。

摘要：轻量化是实现汽车产业向安全、节能、环保发展的一个重要途径。Al/CFRP (carbon fiber reinforced plastic,碳纤维增强复合材料)混合材料能够在提升轻量化效果的同时兼顾材料成本和结构耐撞性能。为探索方形截面Al/CFRP混合薄壁结构的最佳组合方式,首先,制备了Al方管、CFRP方管和Al/CFRP混合方管,并开展准静态压溃实验。然后,建立能够精确模拟Al/CFRP混合方管压溃响应的有限元模型。最后,将试验设计方法、代理模型技术、多目标优化算法和蒙特卡罗模拟技术相结合,对Al/CFRP混合方管分别进行多目标确定性与可靠性优化设计,并对效果较好的可靠性优化解进行仿真验证。准静态压溃实验结果表明,Al/CFRP混合方管具有优异的耐撞性能;优化结果表明,可靠性优化解的约束可靠度相比于确定性优化解提高了10.96%,大大降低了失效概率,具有更强的实用性。研究结果有望对Al/CFRP混合薄壁吸能构件的优化设计提供参考。