中国汽车工程学会汽车材料分会第23届学术年会优秀论文

  • 基于图像识别的高压铸造铝合金缺陷特征分析及缺陷对性能影响的研究

    仇中原;蒲亮兮;杨雨童;王显会;王秋锋;黄诗尧;

    利用温室拉伸、扫描电镜,以及基于深度学习和阈值分割法开发的缺陷自动识别和统计程序,研究了缺陷对高压压铸铝合金机械性能的影响规律。结果表明,高压压铸铝合金铸件不同位置的力学性能具有波动性;对比图像识别程序和人工统计断口缺陷面积结果,验证了图像识别程序的精度;断口缺陷面积和力学性能关系表明,孔隙率和最大缺陷尺寸与延伸率具有相关性,当孔隙率或最大缺陷尺寸上升时,高压铸造铝合金的延伸率呈下降趋势。

    2023年08期 No.416 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K]
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  • 汽车安全碰撞仿真的材料断裂卡片对比研究

    姜子涵;梁宾;姜亚洲;范吉富;赵岩;

    为研究不同硬化和断裂模型对汽车材料仿真精度的影响,设计并进行了DP590板材在多种应力状态下的材料级别力学试验。根据试验结果标定了路德维克(Ludwik)、斯威夫特(Swift)、沃斯(Voce)、霍克特-谢尔比(H-S)、斯威夫特-霍克特谢尔比(S-HS)5种硬化模型和修正摩尔库仑(MMC)、损伤起始和演化模型(DIEM)、约翰逊-库克(J-C)3种断裂模型。使用上述模型进行了试样级仿真和防撞梁落锤试验及仿真。对比结果表明,S-HS硬化模型和MMC断裂模型对于材料的变形行为和断裂行为的预测结果最精确。结合其他研究成果,推荐使用S-HS硬化模型结合MMC断裂模型预测高强钢板材塑性变形和断裂行为。

    2023年08期 No.416 7-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1334K]
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  • 超高强钢材料碰撞失效行为仿真预测技术研究

    张骥超;连昌伟;韩非;

    为了提高超高强钢材料在整车碰撞过程中的失效行为仿真预测精度,对比分析了主流求解器LS_DYNA中GISSMO等6种典型失效模型的原理,并针对GISSMO失效模型中影响整车碰撞失效仿真精度最为关键的参数材料断裂极限应变及网格尺寸修正特性设置方法进行了研究。断裂极限应变标定过程中应变路径存在非线性,需要采用加载历程平均应力三轴度来进行描述;默认的网格修正设置方法难以兼顾不同应力状态,采用自定义的网格尺寸修正设置方法可以有效提高典型应力状态下不同网格尺寸模型仿真预测结果的一致性。

    2023年08期 No.416 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1074K]
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  • 微合金化高性能结构钢开发及其在半挂车车桥上的应用

    黄利;冯毅;黄光杰;高国璨;汪开忠;李先鹏;

    为满足商用车的节能减排需求,车轴等重要底盘件正向高承载、长寿命和轻量化方向发展。以某13 t挂车车轴为目标,在传统LZ27Mn2钢种基础上开发出了新型微合金化结构钢。通过新材料开发、结构优化、热处理、表面喷丸,成功开发出新车轴产品。相比于原车轴,新车轴成功减重约13.2%。新车轴基体屈服强度≥800 MPa、抗拉强度≥860 MPa、延伸率≥18%、常温冲击功≥130 J、-20℃冲击功≥100 J。新车轴经测试满足刚度、强度(安全系数≥6.0)及疲劳寿命要求(120万次),满足产品相关技术要求。

    2023年08期 No.416 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K]
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  • 微合金化超高强热成形车门防撞梁性能验证

    冯毅;黄光杰;路洪洲;张龙柱;蒲霞;

    将某新开发的微合金化1.8 GPa热成形钢牌号与传统钢牌号进行了从材料到零件级的安全性能测评。结果表明:相比于普通钢种,微合金化1.8 GPa热成形钢基于组织细化、第二相析出、残余奥氏体三大关键因素,具有更加明显的安全性优势。建立了2种材料的动态断裂模型,微合金钢在相同应力状态下具有更高的极限断裂应变,显示了更强的断裂抗力。对2种1.8 GPa热成形及1.5 GPa高强钢车门防撞梁进行了落锤冲击试验,微合金钢1.8 GPa热成形车门防撞梁有更加优异的抗碰撞侵入及碰撞吸能性能。

    2023年08期 No.416 29-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1306K]
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  • 汽车底盘用热轧锌铝镁镀层钢板

    邹英;周建;王鹏博;龙袁;黎敏;刘华赛;

    从镀层结构、焊接性能、胶接性能、涂装性能、耐蚀性能方面对汽车底盘用热轧锌铝镁镀层钢板进行了介绍,并与酸洗板和纯锌镀层钢板进行了比较。结果表明,热轧锌铝镁镀层钢板具有良好的点焊、弧焊、胶接和涂装性能,与纯锌镀层钢板相当。热轧锌铝镁镀层钢板平面耐蚀、膜下耐蚀性、焊点耐蚀性均明显优于酸洗板和纯锌镀层钢板,可大幅延长零件使用寿命。

    2023年08期 No.416 38-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1114K]
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  • 汽车底盘零部件用非调质冷镦钢开发与应用

    王杨;周蕾;

    采用Thermo-Calc软件进行成分设计,结合连续冷却转变(CCT)曲线制定控温-控轧-控冷工艺。通过降低电炉出钢氧含量、优化炉外精炼软吹工艺、采用保护浇铸措施,可实现热轧盘条A类夹杂物≤1.0级,B类夹杂物≤0.5级,C类夹杂物0级,D类细系夹杂物≤1.0级,Ds夹杂物0级;通过控温-控轧-控冷工艺,可获得铁素体+珠光体组织,抗拉强度≥740 MPa,延伸率≥22%,面缩率≥52%,总脱碳层深≤0.10 mm,晶粒度≥9级,冷顶锻满足1/3不开裂。结果表明:开发的非调质冷镦钢经拉拔后可同时用于制作转向球销、10.9级螺栓以及刹车系统导杆等汽车底盘零部件。

    2023年08期 No.416 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K]
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  • 新型薄Al-Si镀层热成形高强钢的性能研究

    王刚;叶盛薇;严力;

    为了突破传统Al-Si镀层热成形钢的专利限制,开发一种新型薄Al-Si镀层热成形钢,通过严格限定镀层厚度上下限来保证钢板的各项性能。采用拉力实验机验证新材料热成形前、后机械性能;采用金相显微镜验证热成形前、后的组织演变和镀层演变;采用盐雾试验来验证热冲压后的钢板耐腐蚀性能;采用现有生产线所使用的焊装胶来验证钢板的粘胶匹配性能;采用现生产涂装工艺来验证钢板的前处理兼容性和电泳漆性能。各项验证结果显示新型薄Al-Si镀层热成形钢满足机械性能、防氧化、耐腐蚀要求,同时与常规的焊装工艺和涂装工艺具备良好的兼容性。

    2023年08期 No.416 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1100K]
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  • 汽车踏板轻量化解决方案研究与应用

    杨启民;赵智;姜云山;张波;巨智杰;田立胜;

    从汽车制动踏板模块设计、工艺、质量角度出发,通过应用长玻纤维、镁铝合金等新材料,将厚板料踏板臂设计优化成为双U形对扣式空心踏板臂、实心中心轴采用空心化设计,踏板支架5~6个冲焊件结构创新应用铝合金一体化压铸技术,结合CAE分析及试验验证等设计验证手段,实现踏板轻量化。在保证踏板性能要求情况下踏板制造成本降低5%,制动踏板减重率达到20%。

    2023年08期 No.416 57-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 957K]
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  • 高压共轨式喷油器开裂失效分析

    颜婧;黄东亮;向洋;高勇;王砚民;冯继军;

    某型柴油发动机在车辆行驶过程中发生失效,行驶里程仅为2 743 km,经拆解后发现发动机第6缸高压共轨式喷油器的针阀体发生了轴向开裂,对其进行了失效分析。通过宏观痕迹分析、扫描电镜断口分析、能谱分析、金相分析及显微硬度测试,指出针阀体开裂的主要原因是球头处基体内存在纺锤形缺陷,该缺陷是含Zr、O等元素的原材料夹渣。针阀体材料为ASP钢,在其生产过程中,钢液经过雾化喷嘴(高密度氧化锆材质)时,喷嘴上的小块掉落钢液中形成夹渣,裂纹从夹渣处萌生并扩展,导致针阀体发生早期疲劳开裂。

    2023年08期 No.416 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1133K]
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  • 比色法测定汽车材料中六价铬的不确定度评定

    胡曼;晁华;蔡逸飞;王森;曹祝;陈杰;

    探究基于比色法的汽车材料六价铬含量测定及其不确定度评定过程。试验中前处理方法为碱液消解法,测定汽车材料中的六价铬含量方法为紫外分光光度法,并对测量结果的不确定度进行评定。建立相关数学模型对该测试工作的测量不确定度来源、计算和结果表示等问题进行分析讨论。结果表明,测量结果不确定度的主要贡献者为标准溶液配置过程、测量重复性以及校准曲线拟合定量,测试过程中应予以关注。

    2023年08期 No.416 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 937K]
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