畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告

1、課題的目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析或設(shè)計方案比較、選型分析等）
1.1材料替代研究的必要性分析。
近二十年來，世界汽車、摩托車工業(yè)面臨著越來越嚴(yán)重的三大問題，即能源、公害和安全。汽車、摩托車技術(shù)的發(fā)展主要圍繞這三大問題進行，各國政府也先后制訂了能源保護、廢氣排放、降低噪音及安全保障的法規(guī)。其中能源問題最為突出，因此近年來世界各主要汽車公司從爭奪市場的戰(zhàn)略考慮，在注意美化外觀的同時，致力于提高汽車的經(jīng)濟性、降低燃油消耗的目標(biāo)，這樣可以緩和能源需求的緊張狀況減輕環(huán)境污染、降低綜合費用、這是現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢。在各種降低油耗的措施中，把實現(xiàn)汽車、摩托車輕量化，即減輕自重作為首選措施。汽車、摩托車的許多問題，如操作性、排氣凈化、腐蝕等都與輕量化有關(guān)，但輕量化的主要目的是節(jié)能。影響汽車、摩托車燃油經(jīng)濟性的因素很多，如提高發(fā)動機和傳動系統(tǒng)的效率，降低滾動阻力、空氣阻力等，但最重要的是輕量化，據(jù)測算，汽車自重減輕10％，其燃油效率可提高5.5％[1]。
為了降低汽車、摩托車自重，一是在提高材料強度和可靠性的基礎(chǔ)上，利用有限元法使其結(jié)構(gòu)實現(xiàn)最優(yōu)化設(shè)計；二是采用輕量化材料。采用更多的輕量化材料主要是增加工程塑料、輕合金與復(fù)合材料的使用比例。從目前來看，輕合金是在汽車中除了鋼鐵外使用最多的材料。研究替代汽車上鋼鐵材料的輕合金材料，擴大其應(yīng)用范圍，是很有必要的[2]。
1.2鎂合金的應(yīng)用
1.2.1鎂合金材料的特點
鎂是常用金屬中最輕的一種，鎂的熔點為 650℃與鋁熔點相近，在空氣中加熱能夠燃燒并能發(fā)出強烈的火焰。在鎂材中添加其它的金屬元素，如鋁、鋅、錳等，它會成為有較高強度和剛度、鑄造性能和減振性能良好的輕質(zhì)合金材料。鎂及其合金的突出特點如下：
a. 鎂的質(zhì)量輕，密度僅為1700kg/m，是鋁的2/3，鋼的1/4。汽車上如果換用鎂合金零件，就能減輕整車質(zhì)量，降低燃油消耗量。
b. 鎂合金的比強度高于鋁合金和鋼，比剛度接近鋁合金和鋼，能夠承受較大的負(fù)荷。
c. 具有良好的鑄造性和尺寸穩(wěn)定性。鎂與鐵的反應(yīng)性低，壓鑄時壓鑄模的熔損小，鑄模的使用壽命長；鎂在單位容量下的熱焓低，其壓鑄速度比鋁高，且鎂鑄件的鑄造和加工尺寸精度高，可進行高速機械加工，生產(chǎn)效率高，成本低，適于汽車工業(yè)的大批量生產(chǎn)。