天然纖維復合材料汽車發動機罩

天然纖維復合材料汽車發動機罩

刊名：Composites Part B Engineering（英）

刊期：2016年第91期

作者：Haseung Lee et al

編譯：谷盛豐

對使用天然纖維復合材料設計和制造汽車部件的關注度越來越高。介紹了使用天然亞麻纖維復合材料設計和制造汽車發動機罩。將采用亞麻/乙烯基酯復合材料制造的發動機罩結構與金屬發動機罩結構進行比較，利用商業有限元軟件對使用天然亞麻纖維復合材料設計和制造的汽車發動機罩結構安全可靠、穩定性和質量進行分析。通過結構測試表明，所設計的天然纖維汽車發動機罩結構是可以應用的。

為了評估所設計和制造的汽車發動機罩原型，進行了結構試驗。將所設計和制造的汽車發動機罩放置在0.3m和0.9m的試驗臺上并加載，測量其應變和撓度。為了模擬空氣動力學載荷，應用了兩點集中荷載法，進行了汽車發動機罩結構的靜態強度試驗，并與分析模型進行比較。結構應變分析考慮了集中載荷。試驗結果顯示，將載荷加到最大為止，發動機罩沒有發生如嚴重損壞、局部損壞、剝離、分層、局部屈曲等故障，結構應變分析誤差范圍為2%～11%。該模型的預測值與測量值非常一致。結構應變試驗評估結果確定了所設計的發動機罩結構的安全性。

分析了亞麻/乙烯基酯天然纖維復合材料的力學性能，并采用這種天然纖維復合材料設計汽車發動機罩環保結構件。采用真空輔助樹脂傳遞模塑（VARTM）自動加工工藝制造這種天然纖維復合材料汽車發動機罩，并測試其力學性能。通過對該汽車發動機罩的力學性能分析表明，使用天然亞麻纖維復合材料制造汽車發動機罩，其結構安全性和穩定性可以滿足要求。