你知道汽車輕量化材料是什么嗎？

　　OFweek新能源汽車網(wǎng)訊 汽車輕量化可以有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。實(shí)現(xiàn)汽車輕量化主要從材料、結(jié)構(gòu)、工藝三個(gè)方面入手，而采用新型材料是汽車輕量化最直接也最有效的方法，因此很有必要對(duì)各種輕量化材料的力學(xué)性能進(jìn)行深入研究。

　　由于節(jié)能環(huán)保的需要，汽車輕量化已成為必然趨勢(shì)。2013年中國(guó)汽車的平均油耗為7.5L/100km；國(guó)家規(guī)劃的節(jié)能減排目標(biāo)為：2015年新車的油耗要下降到6.9L/100km，2020年達(dá)到5.0L/100km，因此汽車輕量化迫在眉睫。實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的手段也有很多，包括材料、結(jié)構(gòu)和工藝三個(gè)方面。輕量化材料的應(yīng)用是汽車輕量化中最基礎(chǔ)，也是最核心的手段，受到汽車業(yè)界的廣泛關(guān)注。

　　常見(jiàn)的輕量化材料分為金屬和非金屬兩大陣營(yíng)。金屬材料主要包括高強(qiáng)鋼、鋁合金、鎂合金等；非金屬材料包括工程塑料和復(fù)合材料等。這些新材料在實(shí)際應(yīng)用時(shí)會(huì)遇到多種多樣的問(wèn)題，比如替換材料后汽車的安全性、舒適性、動(dòng)力性、操控性、經(jīng)濟(jì)性往往都會(huì)有所改變，需要重新審視。其中安全性涉及到駕車和乘車人的生命安全，所以尤為重要，而汽車碰撞安全要求也在逐年提高，有限元仿真的方法是碰撞安全設(shè)計(jì)的重要手段，但如何才能準(zhǔn)確的利用有限元仿真預(yù)測(cè)碰撞過(guò)程中的力學(xué)性能呢？答案是準(zhǔn)確的材料力學(xué)性能表征。鋁合金材料優(yōu)點(diǎn)很多，它的密度是鋼的1/3，比吸能是鋼的2倍，延伸性好、耐腐蝕易回收，且其鑄造性能良好，可加工成不同形狀，是目前最為熱門的輕量化材料之一。目前很多車型如奧迪A8、捷豹XFL等均已采用全鋁車身，因此本文以鋁合金為主要對(duì)象，對(duì)其獨(dú)特的力學(xué)特性進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。

　　鋁合金在車身上的應(yīng)用

　　鋁合金材料種類很多，汽車中應(yīng)用的主要包括2系、5系、6系和7系鋁，其形式包括板材、型材、管材及高性能鑄鋁。不同牌號(hào)鋁合金的力學(xué)性能也會(huì)存在較大的差異。傳統(tǒng)金屬材料力學(xué)性能參數(shù)主要包括材料靜態(tài)下的彈性模量、泊松比、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率等，但汽車在汽車碰撞過(guò)程中所經(jīng)歷的高應(yīng)變率范圍往往在0-1000/s的量級(jí)范圍，且材料的變形/斷裂模式也不僅僅是單軸拉伸工況。這些加載條件的變化對(duì)鋁合金材料的力學(xué)響應(yīng)有很大影響。

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