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汽車碰撞試驗(yàn)_汽車碰撞檢測
MatMass（matmass）致力于提供一個(gè)企業(yè)工業(yè)研發(fā)的一站式服務(wù)平臺，助力企業(yè)查詢、產(chǎn)生和管理他們的研發(fā)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并提供專業(yè)的檢測服務(wù)。
當(dāng)設(shè)計(jì)一輛汽車時(shí)，對材料力學(xué)性能進(jìn)行全面的研究是汽車設(shè)計(jì)的重要前提，必須對材料的性能有著全面而具體的認(rèn)識。通常情況下，我們更關(guān)注運(yùn)動狀態(tài)下的汽車，所以對于材料性能的認(rèn)識僅僅只有靜態(tài)性能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。本文將講述動態(tài)情況下，汽車材料的性能研究及汽車碰撞試驗(yàn)。
討論到一種材料屬性強(qiáng)度如何，我們通常的做法可能是用手輕輕地按一按。如果再專業(yè)一點(diǎn)，我們說這個(gè)材料的韌性或者強(qiáng)度這一類性能所說的都是材料在準(zhǔn)靜態(tài)條件下所測試出來的性能。但是材料在高速運(yùn)動中時(shí)，在它形變的瞬間必然有著一定的速度，那么在這種情況下，它的力學(xué)性能會有所改變嗎?
在汽車安全研究中，無法回避的一個(gè)問題是——絕大部分汽車碰撞都是具有一定速度的沖擊過程，而無論用手按一下還是用傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)測試，都是速度接近于零的"準(zhǔn)靜態(tài)"過程。在碰撞學(xué)領(lǐng)域中，已經(jīng)有不計(jì)其數(shù)的研究者進(jìn)行了不同材料汽車碰撞試驗(yàn)_汽車碰撞檢測在不同速度下的碰撞試驗(yàn)。從最初的準(zhǔn)靜態(tài)，低速到之后的中速以及高速碰撞乃至速度最快的爆炸試驗(yàn)，這些試驗(yàn)結(jié)果基本都證明了這一結(jié)論：材料的力學(xué)性能會隨著速度（或者說是材料的"應(yīng)變率"）的變化而變化，具體的變化情況與材料本身有關(guān)，不同材料并不相同。
用我們在車上最常見的兩種材料——鋼和鋁來說明。根據(jù)小編在matmass上查到的鋼材屬性數(shù)據(jù)顯示，幾乎所有的鋼材強(qiáng)度都與應(yīng)變率呈現(xiàn)正相關(guān)性，即在其他條件不變的情況下，應(yīng)變率越大（即形變越快），材料的強(qiáng)度越高。而另一種常見材料鋁合金的情況則復(fù)雜的多，不同牌號的鋁合金材料它的強(qiáng)度與應(yīng)變率的相關(guān)性并不完全相同。查閱了10種常見牌號鋁合金材料，在matmass上的數(shù)據(jù)表明，發(fā)現(xiàn)1050-O，1100-H14，3003-O，3003-H24以及6061P-T6等5種牌號的鋁合金它的強(qiáng)度與應(yīng)變率呈現(xiàn)正相關(guān)性，而2017-T4，2024-T3，5052-O，5052-H34以及5056-H34等5種牌號則表現(xiàn)出輕微的負(fù)應(yīng)變率相關(guān)性，也就是說，速度越快，強(qiáng)度越弱。但這個(gè)負(fù)相關(guān)性較小，通常把這幾類鋁合金材料認(rèn)為是應(yīng)變率不敏感材料。
以上所說的是材料的強(qiáng)度在高應(yīng)變率下情況，而實(shí)際上材料的韌性也會受到的應(yīng)變率的影響。而這個(gè)影響較之強(qiáng)度更為復(fù)雜一些。有部分材料在一定的速度范圍內(nèi)韌性與應(yīng)變率呈現(xiàn)正相關(guān)，但更多的材料它的韌性隨著應(yīng)變率的增大而減少，通常高應(yīng)變率下更容易發(fā)生失效或者斷裂。一般來說。強(qiáng)度和韌性往往不可以兼得，在強(qiáng)度增強(qiáng)的同時(shí)韌性就會減弱。這方面的數(shù)據(jù)同樣可以通過matmass查閱得到。
汽車碰撞試驗(yàn)_汽車碰撞檢測 汽車碰撞試驗(yàn)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)問題，一般來說我們不能直接下結(jié)論說材料的強(qiáng)度與韌性和應(yīng)變率成正相關(guān)是好事或者是壞事。比如說，某材料的強(qiáng)度與應(yīng)變率成正相關(guān)，在碰撞中強(qiáng)度加大，反而減小了緩沖余地，增加了對于乘客的危害。但是，現(xiàn)在在設(shè)計(jì)汽車時(shí)，必須把材料的性能與應(yīng)變率的關(guān)系考慮進(jìn)去，畢竟我們更關(guān)心汽車的動態(tài)性能而非靜態(tài)性能。
也是汽車碰撞試驗(yàn)_汽車碰撞檢測因此，在現(xiàn)在的汽車測試中，對于材料的動態(tài)性能測試需求越來越大，而動態(tài)性能測試裝置也越來越多。目前，準(zhǔn)靜態(tài)下有傳統(tǒng)的萬能試驗(yàn)機(jī)（<1/s），高應(yīng)變率下有霍普金森桿裝置（>500/s），而在這兩種之間有液壓伺服試驗(yàn)機(jī)和落錘、擺錘等裝置。這些系統(tǒng)各有自己擅長的速度范圍，搭配到一起可以完美地實(shí)現(xiàn)從靜態(tài)到動態(tài)的大范圍試驗(yàn)。
同時(shí)，目前市場上已有成熟的液壓試驗(yàn)機(jī)可以滿足從準(zhǔn)靜態(tài)（0.00001/s）直至高速（5000/s）加載的要求。
剛才文中提到MatMass平臺，汽車材料屬性方面的資料都可以查詢到。MatMass不單單是材料數(shù)據(jù)服務(wù)商，也是國內(nèi)最大的檢測服務(wù)平臺，業(yè)務(wù)包括各種碰撞試驗(yàn)。目前服務(wù)超過300家大中型國內(nèi)和國外生產(chǎn)型企業(yè)，覆蓋汽車、軌道交通、航空航天等領(lǐng)域。
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