6061铝合金平板对接焊接接头拉伸性能研究

采用TIG焊获得6061铝合金平板对接焊接接头,在万能拉伸机上进行拉伸试验;应用双孔微剪切试验结合有限元计算,用反推法得到焊缝和热影响区的力学性能参数及损伤参数;应用ABAQUS/Explicit模拟平板对接焊接接头在拉伸载荷作用下的变形和损伤行为,并与实验结果进行对比.结果表明,仿真结果与实验结果吻合得很好.改变不同区域的损伤参数,发现弱化区的损伤参数对仿真结果影响最为明显,因此要得到屈服强度及断裂强度较好的焊缝主要是控制弱化区的材料性能.     

局部材料损伤行为的双孔微剪切实验

为研究材料的局部力学性能进行双孔微剪切实验,将实验结果与有限元相结合获得材料的损伤参数.通过对比实验与数值仿真的结果,验证Gurson和Johnson-Cook两种损伤模型对双孔微剪切过程中损伤的起始和演化过程.结果表明,基于微观机制的Gurson模型不能很好地预测剪切断裂的过程,宏观现象学的Johnson-Cook损伤模型能够得到满意的结果.分析原因,材料的损伤行为与三向应力度相关,在三向应力度不同时损伤机理不同.     

6063铝合金薄壁方管耐轴向撞击性能研究

针对汽车用铝合金构件的安全设计要求,采用关键试验加有限元仿真技术,对6063铝合金薄壁方管轴向耐撞击性能进行了研究.通过轴向静态压缩和落锤冲击试验,获得了该薄壁试件静态和冲击载荷下的力学行为规律.同时应用有限元模型对不同结构尺寸的试件进行了不同速度下的冲击仿真分析,给出了试件变形和载荷预测.研究结果表明,6063铝合金薄壁试件具有良好的吸能性,试件的耐撞性和材料组织、加载速度及结构几何尺寸有密切关系.降低冲击速度、减小构件长细比以及增大壁厚,有利于改善试件屈曲过程的稳定性.作为汽车用缓冲吸能结构,该类薄壁铝合金试件的长细比不宜大于12,壁厚取2 mm,长度在310 mm左右为结构最优.     

铝合金薄壁方管在轴向载荷作用下力学行为研究

采用常规的实验方法获得材料的基本力学性能，如弹性模量、泊松比、流变应力等（为FEM提供数据），在一定的条件下，对薄壁方管进行轴向压缩实验，运用Abaqus6.4对其压缩过程进行模拟，研究结果表明，仿真过程中边界条件的设定对仿真结果的影响最大，网格疏密会影响到计算精度，但对最终的结果影响不大，通过比较仿真和实物实验的结果，验证了模型建立的可靠性，并改进和优化了实物实验模型。