汽车用PA66冷却软管开发

开发了以聚酰胺（PA66）为主体材料的汽车用冷却水管，代替长链尼龙材料（PA12、PA612、PA11等），解决了长链尼龙水管价格昂贵、资源短缺、生产工艺复杂的问题。首先介绍了耐水解柔性PA66材料的开发，通过共混改性加入增韧剂和耐水解剂，有效地提高了PA66材料的韧性和耐水解性，开发的材料性能指标符合使用要求。然后通过常规软管挤出工艺对PA66改性材料进行了软管挤出试制，经过测试，PA66软管的爆破强度>2.6 MPa，长期耐冷却液后爆破强度仍>1.8 MPa，满足整车应用的基本条件。     

长玻纤增强聚丙烯在汽车上的应用研究

长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)是纤维增强聚合物领域的一种新型轻量化材料。以LGFPP分别替代短玻纤增强工程塑料PA66-GF30和PBT-GF30用于汽车车门拉手底座和雾灯壳体的制造,对零部件的尺寸稳定性和其它各项性能进行试验,并对减重效果和成本进行了分析。得出的结论是,LGFPP在完全满足成型要求和各项性能要求的同时,还在轻量化和降低成本等方面取得了明显的效果,在汽车零部件领域具有广泛的应用前景。     

ATR红外光谱在汽车塑料零件材质分析中的应用

采用衰减全反射红外光谱分析方法对塑料件表面黑色物质进行成分分析,并与塑料件上正常区域的材料进行对比分析。分析表明,塑料件的材料为PC+ABS共混物,由于塑料件的局部区域混入了黑色的PA66而造成零件混料位置表面呈现黑色。衰减全反射红外光谱分析法可用于快速分析汽车非金属零件的质量问题,尤其是混料或异物等与材料相关的问题。     

焊接工艺对客车骨架T形接头强度的影响

为了给客车骨架T形接头焊接工艺方案的选择提供参考依据和技术指导,以某全承载式客车为载体,研究焊接顺序和焊接电流对客车骨架T形接头强度的影响。选取底架上3处危险T形接头作为研究对象,采用与所选取接头截面尺寸相同的方钢进行焊接试验,对其在不同焊接顺序和焊接电流方案下的焊接变形进行测量与统计。根据试验数据建立变形后的T形接头有限元模型,在其端部施加反向位移,从而获得T形接头在各个方案下的焊接变形应力。通过建立车身整体梁壳混合模型,对所研究T形接头在整车危险工况下的工作应力进行统计,并将焊接变形应力引入整车分析,基于应力叠加的方法,获得T形接头处的实际应力值,以此为依据研究不同焊接工艺参数对客车骨架T形接头强度的影响。研究结果表明：焊接工艺对T形接头强度存在较大影响,针对选取的3处T形接头,当采用不同的焊接顺序时,应力最高值与最低值相差可达40%以上;当采用不同的焊接电流时,应力最高值与最低值相差达到了30%左右;合理选择焊接工艺参数可以避免焊接变形应力与工作应力的叠加,从而有效降低接头处的应力水平,进一步提高车身骨架整体的承载性能。     

钢筋气压焊质量管控研究

钢筋气压焊接技术凭借成本低、工效高、接头强度高、节约材料等特点广泛应用于工程建设中。为了让钢筋气压焊技术更好地服务于工程,提升气压焊焊接质量,首先对钢筋气压焊技术和施工工艺进行了简单介绍。通过对钢筋接头常见质量问题的成因分析,发现焊接工人、焊接环境、焊接设备、钢筋材料、管理制度都是影响焊接质量的因素。因此,提出了通过培养高水平工人、规范焊接施工工艺、保证设备处于最佳状态、提供最佳的焊接环境、严格现场管理制度5个措施来提高气压焊焊接质量。     

干湿态尼龙66的高速拉伸行为研究

文章研究了干湿态尼龙66(PA 66)的高速拉伸行为,探讨了水分子对PA 66高速力学性能的影响。研究结果表明,干湿态PA 66的高速拉伸强度均随着应变速率的增加而提高,但是断裂延伸率呈现相反趋势。PA 66吸水后拉伸强度下降,但断裂延伸率增加,且湿态PA 66在低应变速率和高应变速率下的拉伸行为不同,在0. 1 s~(-1)和1 s~(-1)的应变速率下出现明显的"颈缩"现象。干态PA 66的断裂面垂直于拉伸方向,而湿态PA 66的断裂面与拉伸方向约呈45°。     

塑料进气歧管焊接强度的研究

为了探讨尼龙进气歧管的振动焊接强度，采用中心点设计法对3种填充有33％玻璃纤维的尼龙进行了静压破裂试验，研究分析了夹紧压力、振幅和焊缝熔化宽度等工艺参数对歧管焊接强度的影响。结果表明，夹紧压力对歧管的振动焊接强度影响最大，其次是焊缝的熔化宽度，振幅对歧管的焊接强度影响不大。     

钢桁梁桥整体节点焊接残余应力试验

为研究东江大桥整体节点焊接残余应力的大小及分布规律,采用与实桥相同的焊接工艺制作了实桥E16节点的1∶1足尺模型,用盲孔法对该节点模型各主要焊缝的残余应力大小与分布进行了测试。结果表明:对于整体节点而言,焊接过程会产生很大的残余应力,其最大值接近材料的屈服强度;在焊缝区域,沿焊缝垂线方向,纵向残余应力均呈压应力-拉应力-压应力交替分布,规律明显,在焊缝中心处为最大拉残余应力;在不等厚对接焊区域,厚板一侧的残余应力大于薄板一侧;打磨和钻螺栓孔可以对残余应力起到释放作用;研究结论可为制定消除整体节点焊接残余应力的措施提供依据。     

汽车变速器齿轮的激光焊接技术

采用激光焊接技术,可使汽车变速器齿轮的体积缩小,简化产品结构及制造工艺,提高生产效率。简述了齿轮激光焊接的原理、特点、设备构成及焊接工艺与质量等。目前,该技术的应用主要取决于激光器的性价比。通过对焊缝的表面与微观状态、焊缝强度、齿轮扭矩等进行测试可控制焊接质量。     

汽车用树脂与成形加工技术的最新动态

Dupont公司：（1）高性能Zytel HTNPPA的开发，Zytel HTNPPA的连续使用温度是220℃，是填补PES或PSU与更廉价的PA6及PA66之间空白的材料，这种材料用于汽车空气管路。将高流动的PA和PPA利用长玻璃纤维（12mm长）40%-60%进行强化，得到高耐冲击性和极高的刚性和强度。     

U肋-面板全熔透焊接接头疲劳性能试验

正交异性桥面板U肋-面板焊接接头为疲劳裂纹多发部位,为了提高U肋-面板焊接接头疲劳性能,分析目前规范中对该构造细节的疲劳设计要求以及疲劳问题依然存在的原因,在目前主要采用部分熔透焊形式的背景下,考虑引入全熔透焊接以期达到提高疲劳性能的目的。研究围绕一种全新的U肋-面板全熔透焊接接头的疲劳性能分别开展构造细节和节段足尺模型试验研究。试验结果表明：全熔透疲劳裂纹都是始于U肋内侧焊趾处,沿着U肋腹板厚度方向发展,部分熔透焊裂纹主要始于未熔透焊缝的焊根部位,沿焊喉方向发展,直至贯通整个焊喉,且在同样加载条件下,全熔透焊裂纹产生的加载次数明显高于部分熔透焊;全熔透焊的热点应力试验测试值与理论计算值基本一致,U肋焊趾部位应力集中明显,内侧受拉外侧受压,解释了疲劳裂纹起始点为U肋焊趾内侧;经回归计算得到热点应力疲劳强度为263.8 MPa;将足尺节段疲劳试验加载幅度对应的加载次数换算为公路桥梁规范单车轮轮载60 kN所对应的加载次数,2个试件加载次数都超过1.2亿次,且U肋-面板全熔透焊接接头依然没有疲劳裂纹产生,表明U肋-面板全熔透焊接接头具备优良的抗疲劳性能。     

点焊参数对高强不锈钢焊点的影响

为了研究电阻点焊参数对高强不锈钢的焊点强度的影响,选用日本SUS301L系列材料,采用拉伸试验和断面试验方法研究了焊点强度、焊核直径。试验结果表明,焊点强度满足要求,熔核尺寸符合要求。对奥氏体高强不锈钢而言,在压力一定时,电阻点焊拉伸强度随电流和焊接周波增加而增加。采用大电流、短时间的焊接参数是较为合适的规范。     

Prediction of failure characteristics of spot welds of DP and trip steels with an equivalent strength failure model

This paper proposes a new equivalent failure strength model for spot welds under combined axial and shear loading. To evaluate the pure-shear strength of spot welds fabricated under the same welding conditions with a two-layered lap joint, a test fixture and a specimen were newly designed and proposed. The failure tests of spot welds of TRIP590 1.2t, DP780 1.0t, DP780 1.2t, and DP980 1.2t were carried out at seven different loading angles ranging from 0° to 90° at an internal angle of 15° to obtain the failure loads. The failure loads obtained from the experiments were utilized to construct the failure criterion and thus describe the failure behavior of spot welds in the crash analysis or strength analysis of an auto-body. It is noted that the value of β in the failure criterion for spot welds of AHSS is different from the values of conventional steels. The new equivalent failure strength model proposed in this paper was derived from the failure test results to provide a representative failure model that can be used to accurately compare the failure characteristics of different materials under the same conditions.     

摩托车车架模态优化分析

利用试验和有限元相结合的方法，对相同型号不同企业生产的两款车架进行了模态对比分析发现，车架的焊接工艺对模态特性有重要的影响，而在实际生产过程中，生产企业往往仅从力学强度出发来控制焊接工艺，忽视了焊接工艺对模态特性的影响，从而严重恶化了车架的动态特性。     

高疲劳抗力钢桥面板的疲劳问题Ⅰ：模型试验

正交异性钢桥面板的疲劳开裂问题是制约桥梁工程可持续发展的关键难题，亟需发展具有高疲劳抗力的正交异性钢桥面板。同时引入纵肋与顶板新型双面焊构造细节和纵肋与横隔板新型交叉构造细节2类构造细节，提出了一种高疲劳抗力钢桥面板，设计了2个足尺节段模型，通过模型试验确定了纵肋与顶板传统单面焊构造细节和新型双面焊构造细节的疲劳开裂模式和疲劳性能，采用扫描电子显微镜（SEM）确定了单面焊构造细节焊根和双面焊构造细节焊趾的初始微裂纹尺度；研究了纵肋与横隔板传统交叉构造细节和新型交叉构造细节的疲劳开裂模式。研究结果表明：纵肋与顶板传统单面焊构造细节的疲劳裂纹起裂于顶板焊根并沿顶板厚度方向扩展，其疲劳强度为98.7 MPa，新型双面焊构造细节的疲劳裂纹起裂于顶板内侧焊趾并沿顶板厚度方向扩展，其疲劳强度为123.2 MPa；传统单面焊构造细节焊根的初始微裂纹尺度显著大于新型双面焊构造细节焊趾的初始微裂纹尺度，初始微裂纹尺度的差异是2种开裂模式的疲劳抗力存在显著差异的主要原因；纵肋与横隔板传统交叉构造细节的疲劳裂纹起裂于纵肋腹板焊缝端部焊趾并沿纵肋腹板扩展，新型交叉构造细节的疲劳裂纹起裂于纵肋底板焊缝端部焊趾并沿纵肋底板扩展，2类构造细节的起裂次数基本一致，但新型交叉构造细节的疲劳裂纹扩展速率远低于传统构造细节；相同加载条件下，高疲劳抗力钢桥面板结构体系的疲劳寿命显著优于传统钢桥面板结构体系。     

液力变矩器焊接的数值模拟和质量控制

对液力变矩器的制造精和质量要求很高，焊后必须保证产品的尺寸精度，并要进行疲 试验以考虑焊缝的强度。通过分析计算，可以预测各种条件对焊接变形的影响；发现疲劳承载时的最危险断面在不在焊缝处，而是在上盖板的弯角处。     

在用车的城市道路工况腐蚀行为研究

针对一款2-6年的合资车型,开展车用涂装的厚度、形貌和交流阻抗测试,研究时限、里程、部位等因素对车用涂装的腐蚀影响。结果表明:车身漆膜随使用时限延长,防腐性能降低一个数量级(108-107Ω·cm^2);底盘涂层随里程延长,衰减两个数量级(107-105Ω·cm^2);金属部件的腐蚀形式以点蚀为主,优先发生于边缘、连接和焊接位置,在3-6年内可出现大面积腐蚀,中级消声器腐蚀程度高于尾级消声器。     

粗颗粒含量对川西地区混合土压缩特性的影响

为解决川西地区混合土路基压缩变形问题,为该地区高速公路、铁路建设提供理论分析基础,针对该地区路基常用混合土,考虑粗颗粒含量影响,进行天然混合土大型压缩试验研究。选取川西地区3组典型天然混合土土样,对其分别采用筛分法剔除20,10,5 mm粒径颗粒,制备粗颗粒含量不同的天然混合土土样,进行粗粒土压缩试验研究。通过对比不同粗颗粒含量的土样在相同试验条件下的孔隙比及压缩模量的不同变化情况,分析川西地区混合土压缩特性受粗颗粒含量的影响规律及其影响机理,确定粗颗粒含量对川西地区混合土压缩特性的影响过渡区间。结果表明：大于5 mm粗颗粒含量对川西地区混合土压缩特性有显著影响,同种混合土中大于5 mm的粗颗粒含量越高,在相同竖向荷载下的单位沉降量越小,孔隙比变化越小,压缩模量越大;大于5 mm粗颗粒含量对川西地区混合土压缩特性的影响过渡区间为30%~45%,土体压缩时,混合土中大于5 mm粗颗粒含量小于30%时,细颗粒起主要承担作用,土体可压缩性高,此时粗颗粒含量的增加,对于混合土的压缩特性影响不大;当粗颗粒含量超过30%时,粗、细颗粒共同作用,粗颗粒骨架逐渐形成,粗颗粒对混合土压缩特性的影响开始逐渐起作用;当大于5 mm粗颗粒含量大于45%时,粗颗粒的骨架作用起主要作用,土体可压缩性显著降低;土体中的矿物成分对压缩特性也产生影响,高岭石含量高的土样,强度较高,但压缩性较低。     

公路隧道光伏薄膜遮阳棚的透光率选型及光伏效益估算

在隧道洞口设置遮阳棚可以有效减弱车辆进出隧道时出现的“黑洞”“白洞”效应,并且节约电能。光伏薄膜材料具有光伏发电的功能,并具备一定的透光率,可以很好地结合遮阳棚达到洞口减光和光伏发电的双重效果。针对光伏薄膜遮阳棚的设计,根据光伏薄膜材料透光率的特点以及光伏发电规模的需求,通过DIALUX 数值模拟对视觉照度适应曲线进行对比,探讨在不同季节、不同行车速度下光伏薄膜遮阳棚透光率的不同组合形式及遮阳棚长度。研究发现: 1)行车速度为120、80、40 km/ h 时遮阳棚最佳透光率组合分别为初始段透光率0. 3+末尾段透光率0.15、初始段透光率0. 2+末尾段透光率0. 1、初始段透光率0. 15+末尾段透光率0. 05,对应的最佳长度分别为100、0、60 m。2)光伏薄膜遮阳棚对隧道洞口的减光效果良好。