王前进, 徐从昌, 李 佳, 许 红, 何 洪, 李落星

(1.湖南大学机械与运载工程学院, 汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 长沙 410082; 2.重庆长安汽车股份有限公司, 重庆 420023)

0 引 言

铝合金是理想的轻量化材料，在汽车车身结构中应用广泛，以6000系为代表的铝合金型材具有强度较高、耐腐蚀性能好、焊接性好等优点，常用作车体结构件。焊接作为车体结构件的一种重要连接方式，接头的性能会影响车体的工作寿命。与钢材相比，铝合金由于导热系数、热膨胀系数、热熔系数高，在相同的焊接速度下获得的焊接热输入比钢材的高2～4倍[1]，导致其焊接难度更大。在实际焊接中，铝合金的焊接方式主要是熔化焊，熔化焊过程中热量的持续输入会使铝合金焊接接头发生软化，导致接头的强度低于母材的。作为车身的关键零部件，铝合金焊接结构件起到承载作用，接头强度不足会导致结构件在服役过程中容易发生断裂失效。在车辆碰撞的有限元仿真中，为保证车身强度的仿真精度需输入焊接接头各区域材料的力学性能[2]。因此准确地表征铝合金焊接接头各微区的力学性能及其变化规律，对提高车身强度的仿真精度、获得可靠的安全性评估具有重要意义。

在现有的仿真分析理论和计算方法中，常将车体结构件中的接头视为刚性接头，由于接头对系统力学计算响应的影响较大，如此处理会使仿真计算得到的刚度高出试验得到的50%～70%，很大程度上降低了整车性能评估的精确性[3]。……