第41卷第9期 Vol. 41No.9
假压技
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
2016年9月 Sep-2016
汽车覆盖件用6016铝合金板高应变速率敏感性试验研究
李言波"2，刁可山"2，路旭12，蒋浩民,2
（1.宝山钢铁股份有限公司研究院，上海201900；2.汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室（宝钢），上海201900）摘要：汽车碰撞（被动）安全性常用仿真分析方法来预测，高应变速率下材料性能参数的准确性关系到汽车硅撞仿真分析的精度。针对国内外的4种汽车覆盖件用6016铝合金板，进行了不同应变速率（5-500s-"范围内）的高速拉伸试验，利用John son-Cook模型进行数据处理，系统研究了4种汽车覆盖件用6016铝合金板的力学性能（届服强度、抗拉强度及断裂伸长率）
伸长率和耐碰撞性能具有较高的速率敏感性
关键词：汽车覆盖件；6016铝合金板；高应变速率敏感性；Johnson-Cook模型；耐硅撞性能 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2016. 09, 023
中图分类号：TG386
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2016）09-0121-05
Experimental study on high strain rate sensitivity of aluminum alloy sheets 6016
used in automobile panels
Li Yanho'-?, Diao Keshan'-?, Lu Xu'-2, Jiang Haomin'.2
(1. Research Institute of Baosteel, Shanghai 201900, China; 2. State Key Laboratory of Development and Application
Technology of Automotive Steels (Baosteel), Shanghai 201900, China)
Abstract : Automotive crash safety is cxmmonly predicted by simulation analysis, and its acuracy is closely related to materials properties under high strain rates. For four kinds of automotive aluminum alloy sheets 6016 at home and abroxd, high speexd tensile tests were carried out at dif-ferent stain rates (5 500 s-') , and data were analyzed by the model Johnson-Cook, Then, their mechanical properties (yield strength, tensile strength and elongation) and the stain rate sensitivity of erashworthiness were studied systemically. The results show that yield strength and ten sile strength of aluminum alloy sheet 6016 have a low strain rate sensitivity , while the elongation and erashworthiness of aluminun alloy sheet 6016 have a high strain rate sensitivity.
Key words: automobile panels; aluminum alloy sheet 6016; high strain rates sensitivity ; Johnson-Cook model; collision resistant per formance
随着环保法规对汽车节能减排的要求日益严格，汽车对轻量化的要求也越来越高。与传统的汽车用钢材相比，铝合金材料在汽车上的应用具有明显的汽车轻量化优势，用铝合金材料代替钢材的减重效果可以达到50%。目前，应用于汽车车身覆盖件的铝合金材料主要为5XXX和6XXX铝合金板，其中6016 铝合金板的应用较多。6016铝合金板主要应用于发动机盖、车门、后备箱盖以及顶盖等汽车覆盖件[1-3]。
汽车碰撞（被动）安全性是指交通事故发生后汽车本身减轻人员伤害和货物损失的能力。为了降低开发费用和缩短开发周期，在汽车设计阶段常用
收稿日期：20160220；修订日期：20160730 作者简介：李言被（1987-），男，额士，助理工程师 E-mail: liyanbo@ baosteel. con
仿真分析技术来预估汽车碰撞安全性。高应变速率下材料参数的准确性是影响汽车碰撞安全性仿真分析精度的重要因素之一，汽车碰撞分析应变速率的常用范围为5~500s"1。国内外学者对不同应变速率下5XXX铝合金的力学性能开展了较深人的研究，但对不同应变速率下6XXX铝合金的性能研究相对较少[4-6】。在静态应变速率下（即较低的应变速率，小于1s-"），铝合金的力学性能与应变速率呈现负相关性[7-9，在动态应变速率下（即较高的应变速率，大于1s-"），铝合金的性能与应变速率呈现正相关性[10-12]。另有学者研究得出铝合金的性能与应变速率之间存在对数关系[13]。这两种结论得出的铝合金性能随应变速率的变化趋势是一致的。
本文通过对4种不同国家生产的汽车覆盖件用
6016铝合金板进行在5~500s-1高应变速率范围内