一種先進的汽車白車身輕量化設(shè)計方法

一種先進的汽車白車身輕量化設(shè)計方法

介紹了在汽車白車身設(shè)計策略、鋁和復(fù)合材料創(chuàng)新技術(shù)、異種材料粘接方法方面取得的成果。對汽車白車身采用的設(shè)計策略主要是減少零件數(shù)量、使用新型輕質(zhì)材料和輕量化技術(shù)等，實現(xiàn)了車身的整體輕量化。采用先進鋁技術(shù)制造的高性能鋁合金能夠滿足生產(chǎn)幾何形狀復(fù)雜、厚度小的部件，再將不同部件組合成一個組件。此外，還可通過不同的制造工藝得到變截面部件。采用濕砂模鑄造法能將不同的鋁制部件鑄造在一起，該設(shè)計策略在降低成本和簡化裝配方面有著巨大的潛力。

在白車身地板的部分區(qū)域采用了玻璃纖維增強尼龍復(fù)合材料，部件的力學(xué)性能得到了提升，該材料可采用先進的熱塑性注射成型技術(shù)和3D打印方法生產(chǎn)該材料可基于硅酸鹽和玻璃纖維層的新型聚丙烯納米復(fù)合材料（PNC）具有良好的韌性和剛度，并已被用于制造防碰撞橫梁和側(cè)門。基于再循環(huán)聚合物的聚氨酯泡沫作為防碰撞橫梁部分中的填充物，可持續(xù)吸收能量。考慮采用環(huán)氧樹脂粘合劑粘接白車身部件，并且減少焊點數(shù)量。在某些區(qū)域中，粘合劑僅用于在材料聚合期間粘接部件。與改進前的白車身相比，改進后的白車身質(zhì)量由160kg減輕到了115kg。參照歐盟的碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)和靜態(tài)及動態(tài)性能標(biāo)準(zhǔn)，對改進后的車輛進行了有限元分析。有限元分析結(jié)果表明，改進后的車輛具有良好的結(jié)構(gòu)性能。

刊名：Transportation Research Procedia（英）

刊期：2016年第14期

作者：Elena Cischino et al

編譯：馬曉宇