Kulfiberforstærkede kompositter opfylder de lette krav til bilbumpere
Med manglen på energibehov og miljøforurening er der lagt større krav til udviklingen af bilindustrien. Letvægts krop er særlig vigtig. De tre måder at lette vægt på er letvægtsanvendelse, strukturoptimeringsdesign og avanceret fremstillingsproces, hvor materialesubstitution anses for at være den mest effektive metode. Kulfiberforstærkede kompositter anvendes i vid udstrækning i højteknologiske industrier som luftfart, rumfart, racing osv. på grund af deres høje specifikke stivhed, specifik styrke og fremragende energiabsorptionsegenskaber. I de senere år er det også blevet brugt som et letvægtsmateriale i det lette design af nye energikøretøjer.
Kulfibreforstærkede kompositter har egenskaber som anisotropi, spændings- og kompressionasymmetri og belastningseffekter. Forskningen om dens teori og anvendelse er bredt rapporteret. De kvasi-statiske og dynamiske kompressionstest af carbonfiberforstærket sammensatte kvadratrør udføres sædvanligvis. Virkningerne af kvadratrørgeometri, fibervolumenfraktion og belastningshastighed på knusningsegenskaberne og energiabsorptionsegenskaber analyseres. Numeriske simuleringer og eksperimentelle metoder anvendes. Undersøgelsen af forskellige carbonfiberarmerede kompositstrukturer bekræftede, at udvælgelsen af fejlkriterier har en vigtig indflydelse på præstationsresultaterne af sammensatte strukturer. Der er imidlertid få undersøgelser af optimeringsdesignet af carbonfiberforstærkede kompositter, der anvendes til crashworthiness af karosseristrukturer. Multi-skala-metoden bruges til at opnå den konstitutive model af det carbonfiberforstærkede kompositmateriale, og det koldfiberforstærkede komposit-elektriske køretøjsskelet, der opfylder kravet om krænkelseskrav, er udformet og derved kraftigt reduceret kropskvaliteten.
Kofanger systemet er det vigtigste bærende og energiabsorberende element i bilens lavhastighedskollision. Det spiller en afgørende rolle i beskyttelsen af andre dele af bilen og passagerernes sikkerhed. Højstyrkepladstøbningsforbindelsen (SMC) bruges til at erstatte de originale kofanger. Stålmaterialet er baseret på simuleringsanalyse for at optimere tykkelsen og strukturen af SMC støddæmperstrukturen. På grundlag af sikring af crashworthiness reduceres kofangerkvaliteten med 29% sammenlignet med den oprindelige stålkofanger med høj styrke; omfattende overvejelse af crashworthiness og støbeproces En kofanger af aluminiumlegering er designet. Støtfangerbjælkens vægtykkelse optimeres af den centrale kompositprøveudformning og adaptiv responsoverflademetode. Ved konstruktion af en kofangerstruktur ved anvendelse af et carbonfiberforstærket kompositmateriale, er det nødvendigt at overveje kompositmaterialets egenskaber og fabrikations- og sikkerhedsspecifikationerne for kofangerstrukturen.
For at studere kravene til letvægtsdesign af en bestemt el-kofanger og fabrikationsevnen af strukturen blev en integreret kulfiberforstærket harpiksmatrixkompositkofanger designet, og kofangersystemets minimumskvalitet blev optimeret. Metoder gennem den latinske hypercube prøvetagningsmetode tilnærmelsesvis modelleringsteknologi og genetisk algoritme til lette konstruktion af kofanger strukturen for at give reference til den lette konstruktion af carbon fiber forstærket harpiksbaseret (CFRP) komposit kofanger. Undersøgelser er blevet udført for at teste de kvasistatiske og dynamiske mekaniske egenskaber af carbonfiberforstærket harpiksmatrixkompositter. En letvægts kulfiberforstærket harpiks matrix komposit bilstødfanger er designet til de lette designkrav og fremstillbarheden af en ren elkofanger. Baseret på den finite elementmetodsimulering anvendes crashworthiness som en begrænsning. Letvægts og optimeret konstruktion af strukturen.
