Med den raske utviklingen av bilindustrien fortsetter den årlige produksjonen og eierskapet av biler å øke, noe som resulterer i at den globale energikrisen og miljøforurensningsproblemer fortsetter å intensivere. Å redusere karbonutslippene for hele livssyklusen til biler har blitt et nøkkelproblem som den globale bilindustrien må løse.
World Aluminium Association påpeker at hver 10 % reduksjon i kjøretøymasse kan redusere drivstofforbruket med 6 % til 8 %. Samtidig, i bilindustrien, kan lette kjøretøyer hjelpe tradisjonelle motorkjøretøyer med å redusere drivstofforbruket eller elektriske kjøretøyer med å øke kjørelengden. Dette er også et av de viktige virkemidlene for å fremme energisparing og utslippsreduksjon for kjøretøy. Blant forskjellige nye lette og høystyrkematerialer som brukes i lett strukturell design, har karbonfiberkomposittmaterialer åpenbare fordeler med høy spesifikk styrke og spesifikk stivhet. Samtidig har de god varmebestandighet, syre- og alkalikorrosjonsbestandighet og lav korrosjonsbestandighet. Termisk ekspansjonskoeffisient, god spesifikk energiabsorpsjon og andre fordeler gjør den til førstevalget for lettvektsdesign av eksteriør- og interiørdeler til biler.
Bilpanseret er en viktig del av bilkarosseriet og har funksjoner som å beskytte motoren og isolere støy. Karbonfiberkomposittmaterialer brukes i utformingen av bilpanser, noe som kan redusere vekten av bilpanser og effektivt redusere massen til bilens karosseri. Med den raske utviklingen av produksjonsteknologi for karbonfiberkompositt, prosessteknologi og numerisk simuleringsteknologi i inn- og utland, har struktur- og prosessdesignoptimalisering av karbonfiberkompositthetter tiltrukket et stort antall forskere til å vie seg til 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 siste forskningsobjektet er å bruke en flertrinns felles optimaliseringsdesignmetode for konseptuell design, materialytelsestesting og prosessdesign for å endelig oppnå lettvektsdesign av karbonfiberkompositthetter samtidig som de oppfyller ulike mekaniske egenskaper og produksjonsprosesskrav.
