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泡沫鋁在汽車中應(yīng)用研究現(xiàn)狀（二） 及存在的問題

國內(nèi)泡沫鋁的研究現(xiàn)狀
我國對泡沫鋁的研究始于20世紀(jì)80年代后期，由于其在結(jié)構(gòu)和性能上的優(yōu)越性，從而被人們普遍接受和認(rèn)可。因此我國對泡沫鋁的研究也逐步加寬加深，從起初的泡沫鋁的制備和性能研究到目前的實際應(yīng)用。我國近幾年才開始有報道提及泡沫鋁在汽車上的應(yīng)用，泡沫鋁在汽車上的應(yīng)用研究也開始受到了-些高校和研究院的關(guān)注。其中東北大學(xué)楊國俊,姚廣春曾對泡沫鋁在交通運輸上的應(yīng)用進行了基本的研究與論述,但在深層次具體應(yīng)用方面并未有做出足夠深入的探討研究。東南大學(xué)材料學(xué)院也對泡沫鋁的研究在汽車上的應(yīng)用進行了規(guī)劃，但研究也剛剛處于起步階段。可以說對于泡沫鋁在汽車構(gòu)件中的應(yīng)用研究，目前國內(nèi)還處于比較空白的階段。本課題組于2000年開始泡沫鋁及其復(fù)合材料的制備、性能與應(yīng)用研究，并取得了一些成果，特別是對泡沫鋁填充圓管和方管在汽車前保險杠中的應(yīng)用進行了較系統(tǒng)的研究，證實了泡沫鋁填充管在汽車保險杠中的應(yīng)用給汽車輕量化、低能耗和安全等方面所帶來的優(yōu)越性。其中本課題組的劉建英對泡沫鋁填充圓管進行了軸向壓縮分析，并將其應(yīng)用到汽車保險杠中，并對結(jié)構(gòu)進行了經(jīng)動態(tài)性能分析和優(yōu)化設(shè)計：郎國軍進行了泡沫鋁吸能器在汽車正面碰撞安全中應(yīng)用的仿真研究，首次在LS-DYNA環(huán)境下模擬安裝了泡沫鋁緩沖吸能器的汽車以50km/h速度與剛性障礙物正面碰撞，分析其結(jié)構(gòu)變形和吸能性能。并證明了泡沫鋁緩沖吸能器明顯改善了汽車的碰撞吸能效果，能夠達(dá)到汽車抗撞性要求;楊春紅進行了泡沫鋁板在機床隔聲罩中的應(yīng)用研究，證明泡沫鋁復(fù)合板用作隔聲，罩的可行性和優(yōu)越性，為提高機床的性能探索了一條新的途徑；高華進行了泡沫鋁/鑄鐵層合結(jié)構(gòu)機床移動工作臺研究,對泡沫鋁/鑄鐵層合結(jié)構(gòu)機床移動工作臺的力學(xué)行為和阻尼性能進行了研究，證明了其與傳統(tǒng)機床相比的優(yōu)越性。本課題組還進行了其他方面的研究，如：泡沫鋁/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料力學(xué)行為及應(yīng)用研究，泡沫鋁的相關(guān)性能及應(yīng)用研究,泡沫鋁阻尼塞對齒輪減振降噪特性的研究,泡沫鋁-合金鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)在高速旋轉(zhuǎn)軸中應(yīng)用的研究等，目前本課題組對于泡沫鋁的應(yīng)用研究仍在進行。可以說在泡沫鋁的應(yīng)用研究方面本課題組在國內(nèi)處于較領(lǐng)先的地位，并受了重視，得到遼寧省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點實驗室建設(shè)項目和遼寧工程技術(shù)大學(xué)校基金項目2項基金項目的資助。
而對于泡沫鋁在汽車中的應(yīng)用還有巨大的空間，如在車體框架、發(fā)電機支架、車門等汽車構(gòu)件中的應(yīng)用等。所以本研究將在課題組前期研究的基礎(chǔ)上針對泡沫鋁填充材料在汽車車架中的應(yīng)用進行進一步拓展性的研究。

存在的問題
目前，對泡沫鋁材料的研究雖然比較深入系統(tǒng)，但對其在汽車上的應(yīng)用還沒達(dá)到完善的成熟階段。而國內(nèi)與國外相比，泡沫鋁在汽車上的應(yīng)用研究大多處于實驗室階段。目前汽車車架的材料大多為傳統(tǒng)金屬材料，例如：以鑄鐵、鋼材、鋁合金等為材料制成的車架。由于鑄鐵、鋼這些材料的密度較大，因此不利于汽車的輕量化要求。鋁合金雖然密度相對較小，但其性能仍有待于提高，從而達(dá)到汽車行業(yè)發(fā)展的要求，滿足人們的廣大需要。而國內(nèi)外對于泡沫鋁在汽車上的應(yīng)用研究雖然逐漸增多，但對于汽車車架進行泡沫鋁填充，國內(nèi)外報道較少。對填充后的泡沫鋁車架用計算機仿真的方法對其性能進行分析國內(nèi)外還處于空白階段。