輕質(zhì)碳纖維螺旋彈簧的研制

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輕質(zhì)碳纖維螺旋彈簧的研制

汽車輕量化一個很好的方法就是使用一些輕質(zhì)材料，如纖維增強塑料。為獲得良好的力學性能，應采用連續(xù)纖維。但由于材料性能和成型問題，該纖維在制造使用中存在設(shè)計上的挑戰(zhàn)。

研究了采用碳纖維和環(huán)氧樹脂制造碳纖維復合材料，通過分析和預測材料的性質(zhì)，測試和模擬按照相關(guān)步驟進行。利用這種碳纖維復合材料制造汽車上的螺旋彈簧，以滿足特定的性能要求和車輛實際使用要求。新型彈簧已經(jīng)進行可靠性試驗，并申請了專利。試驗結(jié)果表明，從車輛的設(shè)計到開發(fā)，使用超輕碳纖維螺旋彈簧可以減輕部件70%的質(zhì)量。

改善燃油經(jīng)濟性是未來車輛發(fā)展的最大挑戰(zhàn)，開發(fā)懸架系統(tǒng)中適用的碳纖維螺旋彈簧能夠很好地實現(xiàn)輕量化。通過初始材料試樣的材料特性值，可以開發(fā)出一種新的復合彈簧，根據(jù)性能分析的結(jié)果生產(chǎn)出最終零件，即可以通過分析模型來預測產(chǎn)品的開發(fā)，并實現(xiàn)輕量化目標。進行彈簧應用于車輛的可行性試驗的結(jié)果表明，新型彈簧未出現(xiàn)問題，在車輛負荷過大時，彈簧長度縮減問題也得到了解決。

Daewon Jang et al. SAE 2014-01-1057.

編譯：周建鵬