基于新型熱塑性復合材料的汽車輕量化設計
2017-12-05 16:34:04NielsModler,楊欣
汽車文摘 2017年5期
基于新型熱塑性復合材料的汽車輕量化設計
多材料集成結構設計對于汽車輕量化具有特殊意義，這種結構不但具有優良的碰撞性，而且具有良好的可回收性；不但具有較高的剛度和強度，而且質量輕、阻尼性好。介紹了基于新型熱塑性復合材料的汽車輕量化設計，并采用新型熱塑性復合材料制造了輕型示范車。該車長3500mm、軸距為1300mm、總質量小于1.5t，用于執行城市交通任務。該車集成材料的基體為玻璃纖維聚丙烯混合物，與其它熱塑性材料相比，粘性和流動性較好。
材料制造工藝是決定該材料能否得到廣泛應用的關鍵。在該材料制造工藝中，采用了具有夾層結構的模具，并采用激光連接技術，能完成大型組件的制造。為了縮短時間并減少成本投資，建模過程中應選擇合適的分析算法，且使這些算法能夠直接與中央數據庫連接。通過生產工藝過程鏈確定過程參數，確保所要求達到的質量水平。生產工藝過程參數包括刀具位置、溫度、時間。質量評定參數包括材料的表面粗糙度、面板厚度、部件剛度等。另外，還要合理安排傳感器節點的集成結構。試驗時要考慮隨機誤差，減少隨機影響帶來的試驗誤差，提高試驗準確度。
采用該新型熱塑性復合材料替代傳統的金屬材料能夠顯著減輕車輛的質量。然而，在汽車設計中，僅減輕車輛質量是遠遠不夠的，因為工藝性決定該材料能否得到廣泛的應用，試驗結果也決定材料是否可用。
網址：http://www.aem-journal. com
作者：Niels Modler et al
編譯：楊欣
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