Les composites renforcés de fibres de carbone répondent aux exigences légères des pare-chocs automobiles
Avec le manque de pénurie d'énergie et la pollution de l'environnement, des exigences plus élevées ont été placées sur le développement de l'industrie automobile. Le corps léger est particulièrement important. Les trois méthodes d'allégement sont l'application de matériaux légers, la conception d'optimisation structurelle et le processus de fabrication avancé, dans lequel le remplacement de matériaux est considéré comme la méthode la plus efficace, les composites renforcés de fibres de carbone sont largement utilisés dans les industries de haute technologie telles que l'aéronautique. , etc. en raison de leur rigidité spécifique élevée, de leur résistance spécifique et de leurs excellentes caractéristiques d'absorption d'énergie. Au cours des dernières années, il a également été utilisé comme un matériau léger dans la conception légère de nouveaux véhicules à énergie.
Les composites renforcés de fibres de carbone ont des propriétés telles que l'anisotropie, la tension et l'asymétrie de compression et les effets de vitesse de déformation. La recherche sur sa théorie et son application est largement rapportée. Les essais de compression quasi statique et dynamique de tubes carrés composites renforcés de fibres de carbone sont généralement réalisés. Les effets de la géométrie du tube carré, de la fraction volumique de la fibre et de la vitesse de déformation sur les propriétés de concassage et les caractéristiques d'absorption d'énergie sont analysés. Des simulations numériques et des méthodes expérimentales sont utilisées. L'étude de différentes structures composites renforcées de fibres de carbone a confirmé que la sélection des critères de rupture a un impact important sur les résultats de prédiction de performance des structures composites. Cependant, il existe peu de recherches sur la conception d'optimisation des composites renforcés de fibres de carbone appliquées à la résistance aux chocs des structures de carrosserie des véhicules. La méthode multi-échelle est utilisée pour obtenir le modèle constitutif du matériau composite renforcé de fibres de carbone et le squelette de carrosserie de véhicule électrique composite renforcé de fibres de carbone qui répond aux exigences de résistance à l'impact est conçu, réduisant ainsi considérablement la qualité corporelle.
Le système de pare-chocs est le principal élément porteur et absorbeur d'énergie dans la collision à basse vitesse de la voiture. Il joue un rôle essentiel dans la protection des autres parties de la voiture et la sécurité des occupants. Le composé de moulage de feuille à haute résistance (SMC) est utilisé pour remplacer les pièces de pare-chocs d'origine. Le matériau en acier est basé sur une analyse de simulation pour optimiser l'épaisseur et la structure de la structure de pare-chocs SMC. Sur la base de garantir la résistance à l'impact, la qualité du pare-chocs est réduite de 29% par rapport au pare-chocs en acier à haute résistance d'origine; Considération complète de la résistance à l'impact et du processus de moulage Un pare-chocs en alliage d'aluminium est conçu. L'épaisseur de paroi de la poutre de pare-chocs est optimisée par la conception de test composite central et la méthode de surface de réponse adaptative. Lors de la conception d'une structure de pare-chocs utilisant un matériau composite renforcé de fibres de carbone, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques du matériau composite et les spécifications de fabrication et de sécurité de la structure de pare-chocs.
Afin d'étudier les exigences de conception légère d'un certain pare-chocs de véhicule électrique et la fabricabilité de la structure, un pare-chocs composite à matrice de résine renforcée de fibre de carbone a été conçu et la qualité minimale du système de pare-chocs a été optimisée. Méthodes, à travers la méthode d'échantillonnage hypercube latine approximative technologie de modélisation et algorithme génétique à la conception légère de la structure pare-chocs, afin de fournir une référence pour la conception légère de pare-chocs composite à base de résine renforcée de fibre de carbone (CFRP). Des études ont été menées pour tester les propriétés mécaniques quasi-statiques et dynamiques des composites à matrice de résine renforcée de fibres de carbone. Un pare-chocs léger en composite à base de résine de carbone renforcé de fibre de carbone est conçu pour les exigences de conception légères et la fabricabilité d'un pare-chocs de véhicule électrique pur. Sur la base de la simulation par méthode des éléments finis, la résistance aux chocs est utilisée comme contrainte. Conception légère et optimisée de la structure.
