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      車輛復合材料夾層結(jié)構(gòu)的輕量化設計

      2017-12-07 02:41:15SimonM.Brückmannet
      汽車文摘 2017年4期
      關鍵詞:輕量化夾層部件

      車輛復合材料夾層結(jié)構(gòu)的輕量化設計

      現(xiàn)代車輛通過使用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)來減輕車重,而復合材料夾層結(jié)構(gòu)具有剛度大、質(zhì)量輕等突出優(yōu)點,因此在汽車上得到了廣泛的應用。斯圖加特車輛概念研究所的輕量化和混合設計部門與3A復合材料核心材料機構(gòu)合作,開發(fā)了一種實現(xiàn)汽車輕量化的復合材料夾層結(jié)構(gòu)。夾層結(jié)構(gòu)是由較薄的面板和較厚的芯子膠接而成,其中,面板是主要的承載者,采用強度和剛度都較高的材料,主要承受側(cè)向負荷和平面彎矩;而夾芯主要承受剪切力,采用密度較小的材料,起到減輕質(zhì)量的作用。

      對材料和部件進行壓力和平面測試,并根據(jù)測試的材料值確定不同載荷下夾層結(jié)構(gòu)的性能。對通用材料夾層結(jié)構(gòu)進行測試并驗證其變形行為,同時檢查夾芯材料對變形行為的影響。以電動汽車底盤結(jié)構(gòu)為研究對象,運用多載荷約束夾層結(jié)構(gòu)輕量化設計方法對其進行輕量化研究,在靜態(tài)和動態(tài)測試中觀察其結(jié)構(gòu)的變形行為。測試結(jié)果表明,由于采用復合材料夾層結(jié)構(gòu)方式設計的結(jié)構(gòu)件具有較高的結(jié)構(gòu)剛度和強度,并具有較高水平的能量吸收能力,因此在保證車輛穩(wěn)定性的前提下,夾層結(jié)構(gòu)輕量化設計的效果良好。

      未來的研究需對夾層材料和結(jié)構(gòu)的性能進行實際的試驗驗證,并需要對泡沫材料、夾芯部件和夾層部件進行更多的測試。此外,還必須檢測匹配的接合技術(shù),以保證夾層結(jié)構(gòu)的性能。

      刊名:Materials Science Forum(英)

      刊期:2016年第879期

      作者:Simon M.Brückmannet et al

      編譯:趙喚

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