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泡沫鋁在汽車中應用研究現狀（二） 及存在的問題

國內泡沫鋁的研究現狀
我國對泡沫鋁的研究始于20世紀80年代后期，由于其在結構和性能上的優越性，從而被人們普遍接受和認可。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用。我國近幾年才開始有報道提及泡沫鋁在汽車上的應用，泡沫鋁在汽車上的應用研究也開始受到了-些高校和研究院的關注。其中東北大學楊國俊,姚廣春曾對泡沫鋁在交通運輸上的應用進行了基本的研究與論述,但在深層次具體應用方面并未有做出足夠深入的探討研究。東南大學材料學院也對泡沫鋁的研究在汽車上的應用進行了規劃，但研究也剛剛處于起步階段。可以說對于泡沫鋁在汽車構件中的應用研究，目前國內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合材料的制備、性能與應用研究，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用進行了較系統的研究，證實了泡沫鋁填充管在汽車保險杠中的應用給汽車輕量化、低能耗和安全等方面所帶來的優越性。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，并將其應用到汽車保險杠中，并對結構進行了經動態性能分析和優化設計：郎國軍進行了泡沫鋁吸能器在汽車正面碰撞安全中應用的仿真研究，首次在LS-DYNA環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，分析其結構變形和吸能性能。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用研究，證明泡沫鋁復合板用作隔聲，罩的可行性和優越性，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/鑄鐵層合結構機床移動工作臺研究,對泡沫鋁/鑄鐵層合結構機床移動工作臺的力學行為和阻尼性能進行了研究，證明了其與傳統機床相比的優越性。本課題組還進行了其他方面的研究，如：泡沫鋁/環氧樹脂復合材料力學行為及應用研究，泡沫鋁的相關性能及應用研究,泡沫鋁阻尼塞對齒輪減振降噪特性的研究,泡沫鋁-合金鋼復合結構在高速旋轉軸中應用的研究等，目前本課題組對于泡沫鋁的應用研究仍在進行。可以說在泡沫鋁的應用研究方面本課題組在國內處于較領先的地位，并受了重視，得到遼寧省教育廳科學技術研究重點實驗室建設項目和遼寧工程技術大學校基金項目2項基金項目的資助。
而對于泡沫鋁在汽車中的應用還有巨大的空間，如在車體框架、發電機支架、車門等汽車構件中的應用等。所以本研究將在課題組前期研究的基礎上針對泡沫鋁填充材料在汽車車架中的應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，但對其在汽車上的應用還沒達到完善的成熟階段。而國內與國外相比，泡沫鋁在汽車上的應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，從而達到汽車行業發展的要求，滿足人們的廣大需要。而國內外對于泡沫鋁在汽車上的應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外還處于空白階段。