汽车车身冲压钢板高周疲劳试验研究

摘要

随着社会的不断进步，各种材料都被应用于工程建设当中，但钢铁材料始终占据着主要位置，其应用广泛，需求量大，也很经济。但所有材料都避免不了破坏失效，而疲劳破坏是工程材料当中失效很常见的一种形式。在汽车制造行业当中，汽车的轻量化已经成为一种新的发展趋势，对选用的制造材料变得很关键，不仅要可以满足汽车的轻量化要求，而且还要保证其应有足够的强度与刚度。除汽车行业，包括其他工程领域，疲劳破坏已然成为一种带来人身事故和经济损失的重大原因，所以对材料构件的疲劳耐久性成为必须要考虑的因素。
　　本文介绍了汽车车身常用钢材的种类，以及其疲劳耐久性能的研究现状。对疲劳过程和机理以及影响疲劳强度的主要因素作了详细阐述，重点对获取材料疲劳性能的试验方法进行了介绍。汽车通常在行驶时其所受的应力水平较低，经过较久时间的积累才会引起疲劳失效。在研究汽车车身材料的疲劳性能时，采用应力与疲劳寿命之间的关系来表示其疲劳特性。通过对汽车车身所选冲压钢板进行高周疲劳试验，试验内容及方法按照GB/T26076-2010《金属薄板（带）轴向力控制疲劳试验方法》制定，试验设备采用美国MTS Landmark电液伺服疲劳试验机。整个疲劳试验研究包括:材料的单向拉伸试验，高周疲劳试验，数据的分析，S-N曲线的拟合以及设计S-N曲线的获取。试验通过小样本量中值试验法，施加非对称的轴向正弦波载荷，获取材料在不同应力水平下的循环寿命，对获取的大量试验数据分析，通过最小二乘法拟合曲线，得到疲劳极限。由于数据存在的分散性，选择合适的置信区间，统计分析得到合适的设计S-N曲线。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 课题的研究背景

1．2．1 低碳钢的疲劳失效现象

1．2．2 研究的目的与意义

1．3 车身用钢的特性

1．3．1 车身用钢的分类及应用

1．3．2 常用低碳钢的性能

1．4 关于疲劳现象的研究现状

1．4．1 疲劳试验方法研究现状

1．4．2 车身用钢疲劳试验研究现状

1．4．3 疲劳损伤理论研究现状

1．5 研究的内容和方法

1．6 本章小结

第2章 疲劳的特点及研究方法

2．1 引言

2．2 疲劳特性及影响因素

2．2．1 疲劳特性

2．2．2 疲劳破坏机理

2．2．3 疲劳特性的影响因素

2．3 基于应力的疲劳试验

2．4 本章小结

第3章 高周疲劳试验

3．1 引言

3．2 试验目的

3．3 高周疲劳试验

3．3．1 试验的整体构思

3．3．2 试验设备

3．3．3 试样制备

3．3．4 试验具体过程

3．4 本章小结

第4章 疲劳数据分析及S-N曲线拟合

4．2．1 有限寿命区域中数据的拟合

4．2．2 无限寿命区域中数据的处理

4．3 三种冲压钢板的S-N曲线

4．4 三种冲压钢板的设计S-N曲线

4．5 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士期间研究成果