44、金属材料性能研究：从管材碰撞到毛刺处理及合金变形

金属材料性能研究：从管材碰撞到毛刺处理及合金变形

1. 厚壁圆形高强度铝合金管材碰撞性能研究

1.1 研究背景与目的

在实际碰撞事故中，结构会在不同加载条件下发生坍塌，此前对传统圆形薄壁管状结构已有大量研究，但对厚壁管状结构的研究有限。本文旨在通过实验和数值模拟，研究由 AA - 7005 和 AA - 7075 铝合金制成的厚壁圆形管状结构在准静态加载下的碰撞性能，包括变形模式和载荷 - 位移曲线。

1.2 实验详情

1.2.1 拉伸试验

选用 AA - 7075 和 AA - 7005 管材进行实验和数值测试。为获取材料性能，按照 ASTM - E8 标准从管材上切割样品进行拉伸试验，得到真实应力 - 应变曲线。

1.2.2 压缩试验

从两种高强度铝合金管材上切割出所需尺寸的试样，试样有三种高度变化（51mm、68mm 和 85mm），直径和厚度分别保持为 34mm 和 3.55mm。具体规格如下表所示：
| 试样编号 | 材料 | 高度 (mm) | 直径 (mm) | 厚度 (mm) |
| — | — | — | — | — |
| AA - 05 - 01 | AA - 7005 | 51 | 34 | 3.55 |
| AA - 05 - 02 | AA - 7005 | 68 | 34 | 3.55 |
| AA - 05 - 03 | AA - 7005 | 85 | 34 | 3.55 |
| AA - 75 - 01 | AA - 7075 | 51 | 34 | 3.55 |
| AA - 7