Med den snabba utvecklingen av bilindustrin fortsätter den årliga produktionen och ägandet av bilar att öka, vilket resulterar i att den globala energikrisen och miljöföroreningsproblemen fortsätter att intensifieras. Att minska koldioxidutsläppen för bilars hela livscykel har blivit en nyckelfråga som den globala bilindustrin måste lösa.
World Aluminium Association påpekar att varje 10-procentig minskning av fordonets massa kan minska bränsleförbrukningen med 6-8 %. Samtidigt kan fordonslättvikt inom fordonsindustrin hjälpa traditionella motorfordon att minska bränsleförbrukningen eller att elfordon ökar körsträckan. Detta är också ett av de viktiga medlen för att främja fordonsenergibesparing och utsläppsminskning. Bland olika nya lätta och höghållfasta material som används i lätt strukturell design, har kolfiberkompositmaterial uppenbara fördelar med hög specifik hållfasthet och specifik styvhet. Samtidigt har de bra värmebeständighet, syra- och alkalikorrosionsbeständighet och låg korrosionsbeständighet. Termisk expansionskoefficient, bra specifik energiabsorption och andra fördelar gör den till förstahandsvalet för lättviktsdesign av exteriör- och interiördelar till bilar.
Bilhuven är en viktig del av bilens kaross och har funktioner som att skydda motorn och isolera ljud. Kolfiberkompositmaterial används vid utformningen av bilhuvar, vilket kan minska vikten på bilhuvar och effektivt minska bilens massa. Med den snabba utvecklingen av tillverkningsteknik för kolfiberkomposit, processteknik och numerisk simuleringsteknik hemma och utomlands, har struktur- och processdesignoptimeringen av kolfiberkomposithuvar för bilar lockat ett stort antal forskare att ägna sig åt det.
The laminate structure design of the automotive carbon fiber composite hood and the single-layer engineering constants have a significant impact on the overall stiffness of the hood. Duan Chengjin et al. designed a hybrid sandwich structure of carbon fiber and glass fiber laminates (3K carbon fiber plain woven cloth as the surface layer, glass fiber cloth as the internal laminate) for automobile hood components. The quality of the automobile hood components is only It is 2.75kg, which is 4kg lighter than the original metal car hood. The research results show that the interlayer hybrid sandwich structure laminate design achieves controllable cost and the structural strength meets the needs of carbon fiber composite hood laminate structure design. Li Hao used ABAQUS software to conduct computer-aided engineering (CAE) design of the carbon fiber composite hood. Through static model analysis, he found that the four engineering constants (E1, E2, v12, G12) of the carbon fiber composite material single level are closely related to the carbon fiber composite engine. There is a certain correlation between cover stiffness, and the order of its influence is: G12>E2>E1>v12.
Det senaste forskningsobjektet är att använda en flerstegs gemensam optimeringsdesignmetod för konceptuell design, materialprestandatestning och processdesign för att slutligen uppnå lättviktsdesign av kolfiberkomposithuvar samtidigt som de uppfyller olika mekaniska egenskaper och tillverkningsprocesskrav.
