考虑应变率效应的碳纤维增强复合材料发动机罩行人保护分析

利用高速拉伸试验机在0.01～500 s-1的应变率范围内获取了某碳纤维增强复合材料(CFRP)层合板发动机罩的应力-应变曲线并讨论了应变率对其力学性能的影响,结果表明CFRP层合板是应变率相关材料。利用获取的试验数据与广义Maxwell模型拟合,得到考虑应变率效应的广义Maxwell材料本构模型,将该模型引入分析软件LS-DYNA,对某CFRP发动机罩进行了行人保护性能仿真与试验对标,结果表明,考虑模量的应变率效应可以提升CFRP发动机罩头部损伤值的分析准确度。     

量产车正式采用碳纤维增强复合材料

<正>CFRP,即碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced P0lvmer/Plastic)的缩写。这种材料的特点是轻质、高强,例如F1赛车、军用直升机等很多部件都用这种材料制成。如今,许多汽车制造商升始将这种材料应用于汽车的生产当中。使用CFRP骨架带来的好处不仅仅是轻量化,还颠覆了原有的汽车制造方法和材料采购。     

碳纤维增强复合材料在汽车上应用的新进展

碳纤维是用分解温度低于熔融温度的纤维聚合物,通过1 000℃以上固相热解而制成的纤维状的碳素材料.碳纤维的含碳量在90%以上,具有十分优异的力学性能,与其它高性能纤维相比,具有较高的比强度和比模量,在2 000℃以上高温惰性气体环境中,碳纤维是唯一一种强度不下降的材料.     

汽车B柱加强板成型性模拟分析及优化

针对DP600型汽车B柱加强板进行了工艺分析及拉延模面设计,并基于数据模拟软件对成型过程的模拟分析,对汽车B柱加强板进行了产品结构改进和工艺设计.利用仿真结果预测了产品设计的可行性,提出并验证了设计修改方案,模拟结果与试验结果吻合.     

碳纤维增强复合材料在汽车上的应用

介绍了碳纤维增强复合材料的性能、成型工艺及在国外汽车行业的应用情况,分析了国内汽车应用碳纤维增强复合材料的状况和有待解决的问题。指出用碳纤维增强复合材料制造车身、底盘传动系统等的结构件、覆盖件,可有效减轻汽车自身质量、降低油耗、减少排放,是一种非常有发展前景的复合材料。     

可在线涂装的“碳纤维/钢”复合结构汽车B柱分总成的研发

为提高汽车安全性和轻量化水平,开发了一种可在线涂装的“碳纤维/钢”复合结构B柱分总成,该分总成包括钢制B柱加强板和碳纤维增强复合材料(CFRP)B柱中部支撑板,采用结构胶粘接而成。研究了真空袋压与热压罐成型工艺对CFRP层压板涂装前后性能的影响,并对“碳纤维/钢”的粘接强度、B柱分总成的刚度和强度等力学性能进行了研究,结果表明,复合结构B柱分总成在涂装前后的性能均优于传统钢制总成,CFRP中部支撑板减重64.1%。     

碳纤维复合材料在汽车上的应用概述

碳纤维复合材料具有密度小、模量高、比强度高等优点,是优异的轻量化材料之一。为探寻碳纤维复合材料在汽车上的应用趋势,文章对近几年碳纤维复合材料在国内外汽车上的应用情况进行了详细分析,发现虽然碳纤维复合材料轻量化效果极佳,但存在成本较高、工艺复杂、效率低下等诸多问题,现阶段还主要应用于国内外的高端车型。由于碳纤维复合材料具有炫丽的外观,深受年轻人喜欢,以“运动套件”的形式开发碳纤维复合材料外饰件,是未来碳纤维复合材料在汽车上应用的主要增长点。     

基于内凹三角形负泊松比微结构的汽车B柱优化设计

为满足B柱多目标性能需求,设计了内凹三角形负泊松比微结构B柱。首先,采用单胞法推导新型微结构相对密度公式;其次,对3D打印微结构样件开展准静态压缩试验,以验证有限元模型的准确性;继而,以单位体积吸能量（SEA）最大、峰值力（PCF）和相对密度最小为目标,采用遗传算法（GA）获得最优微元胞结构参数。基于此,以质量最小为目标对B柱进行厚度优化,通过3种工况分析可得：相较于无夹芯碳纤维B柱,新型B柱后向弯曲位移降低5.28%;相较于无夹芯碳纤维B柱与碳纤维B柱,新型B柱侧向弯曲位移分别降低42.28%和48.05%,三点弯曲最大接触力分别提升80.08%和12.63%,三点弯曲位移分别降低0.02%和2.14%。     

碳纤维增强复合材料在汽车研发模型中的应用

碳纤维增强复合材料具有良好的力学性能,在汽车新车型研发中被广泛应用。文章介绍了碳纤维增强复合材料在汽车研发不同阶段的各类模型,如造型展示模型、人机工程验证模型、风洞模型、除雾除霜实车模型中的应用,为后续该材料的进一步应用提供参考。     

碳纤维增强复合材料电池箱轻量化设计

对某电动汽车的电池箱进行轻量化设计。因上箱体主要作为密封件,故采用结构优化的轻量化方案,而下箱体主要作为承载件,因而采用碳纤维替换原始材料的轻量化方案。在碳纤维结构下箱体的轻量化设计中引入了多目标优化算法。仿真结果表明,所采用的轻量化方案在减轻质量的同时,还有效提高了电池箱的刚度和模态频率。     

基于热成形的变截面B柱优化设计

文章基于轻量化的需求,以基础热冲压成形B柱为对象,采用变截面热成形技术,进行不同截面厚度设计,并进行零件级别仿真分析,得到优化方案,最后进行整车验证分析,满足使用性能,并且实现轻量化。     

基于析因实验的B柱简化模型结构参数分析

本文以B柱简化模型为研究对象,利用MINITAB软件,基于析因实验对简化模型截面几个结构参数进行了分析,并得出其影响趋势与影响程度。以期为今后碳纤维复合材料结构件的结构设计提供参考。     

《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》中受弯加固计算基本假定的浅析

文章对《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》(CECS146:2003)中关于受弯承载力计算的四个基本假定进行阐述说明,并对假定的依据和适用性进行了浅析。     

某MPV车型侧面碰撞的B柱安全设计与优化

某MPV车型在侧面碰撞MDB50试验中,为了减小B柱腰线位置的侵入位移和侵入速度,使B柱的变形为有利于保护乘员的模式,通过采用热成形且屈服强度达到1500MPa的超高强钢为B柱加强板,并优化B柱加强板腰线位置截面和内焊U型板及下部位置开减弱孔的方式,来解决B柱中部位置侵入变形过大的问题。该车型优化后在C-NCAP的侧碰试验中结果为满分,证明了B柱优化分析的正确性,为MPV车型B柱的安全设计提供了一种有效的方法。     

基于侧面碰撞的车身B柱断面性能设计

基于GB 20071—2006《汽车侧面碰撞的乘员保护》试验条件及要求,提出车身B柱断面截面系数分析及计算方法。首先,依据汽车侧面碰撞试验条件,建立B柱力学简化模型,计算出B柱典型位置的碰撞载荷;再根据简支梁弯曲强度理论,分析计算B柱典型断面的最小截面系数;然后结合B柱侧碰变形趋势对人体伤害的影响分析,初步设定B柱各位置断面的截面系数;最后,通过对某标杆车型B柱数据的实例分析,验证该方法的合理性。     

碳纤维局部增强钢筋混凝土梁抗弯力学性能试验分析

碳纤维混凝土是在普通混凝土中均匀加入一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维而构成的一种同时具有机敏性能和优良力学性能的本征型智能材料。由于碳纤维具有高强、高弹模等特点,所以把碳纤维加入混凝土中能较好地改善混凝土的脆性,起到增强阻裂和改善变形性能的效果。该文通过试验,研究了将碳纤维加入普通的钢筋混凝土梁后构件的抗弯力学性能,试验结果表明,文中提出的PCFRC的概念可以较好地解决混凝土的裂缝问题,掺入碳纤维后增强阻裂效果明显,对普通钢筋混凝土构件的韧性、变形性能等均有较好的改善作用。     

无中顶横梁车身B柱结构设计

本文对无中顶横梁车身B柱加强板总成结构设计进行了研究.分析了市场变化对车身设计的影响.研究了B柱加强板总成结构特点,针对6种设计方案进行成本重量、结构、工艺等对比分析.进而通过CAE仿真分析,改进结构设计.最后根据设碰撞安全法规对结构设计进行优化,论证设计可行性.本文研究的无中顶横梁车身B柱加强板结构设计,满足碰撞法规...     

碳纤维在汽车上的应用

碳纤维和碳纤维增强复合材料（CFRP）做为二十一世纪的新材料，因其高强度、高弹性模量和低比重性能，在汽车上迅速得到广泛的应用，无论是在车辆外观件、发动机舱内、车内门板或是饰板等，皆可以看到碳纤维的应用。