Зі швидким розвитком автомобільної промисловості щорічне виробництво та кількість автомобілів продовжує збільшуватися, що призводить до глобальної енергетичної кризи та проблем забруднення навколишнього середовища. Зменшення викидів вуглецю протягом усього життєвого циклу автомобілів стало ключовим питанням, яке має вирішити світова автомобільна промисловість.
Всесвітня алюмінієва асоціація зазначає, що кожні 10% зменшення маси автомобіля можуть знизити споживання палива на 6-8%. У той же час в автомобільній промисловості полегшення транспортних засобів може допомогти транспортним засобам із традиційним двигуном зменшити споживання палива, а електромобілям — збільшити пробіг. Це також є одним із важливих засобів сприяння енергозбереженню транспортних засобів і скороченню викидів. Серед різноманітних нових легких і високоміцних матеріалів, що використовуються в легких конструкціях, композитні матеріали з вуглецевого волокна мають очевидні переваги високої питомої міцності та питомої жорсткості. У той же час вони мають гарну термостійкість, кислотну та лужну корозійну стійкість і низьку корозійну стійкість. Коефіцієнт теплового розширення, хороше питоме поглинання енергії та інші переваги роблять його першим вибором для полегшеної конструкції зовнішніх і внутрішніх частин автомобіля.
Капот автомобіля є важливою частиною кузова автомобіля і виконує такі функції, як захист двигуна та шумоізоляція. У конструкції автомобільних капотів використовуються композитні матеріали з вуглецевого волокна, які дозволяють зменшити вагу автомобільних капотів і ефективно зменшити масу кузова автомобіля. Зі швидким розвитком технології виробництва композитних матеріалів з вуглецевого волокна, технологічних процесів і технологій чисельного моделювання в країні та за кордоном, оптимізація конструкції та оптимізації технологічного процесу автомобільних композитних капотів з вуглецевого волокна залучила велику кількість дослідників, щоб присвятити себе цьому.
The laminate structure design of the automotive carbon fiber composite hood and the single-layer engineering constants have a significant impact on the overall stiffness of the hood. Duan Chengjin et al. designed a hybrid sandwich structure of carbon fiber and glass fiber laminates (3K carbon fiber plain woven cloth as the surface layer, glass fiber cloth as the internal laminate) for automobile hood components. The quality of the automobile hood components is only It is 2.75kg, which is 4kg lighter than the original metal car hood. The research results show that the interlayer hybrid sandwich structure laminate design achieves controllable cost and the structural strength meets the needs of carbon fiber composite hood laminate structure design. Li Hao used ABAQUS software to conduct computer-aided engineering (CAE) design of the carbon fiber composite hood. Through static model analysis, he found that the four engineering constants (E1, E2, v12, G12) of the carbon fiber composite material single level are closely related to the carbon fiber composite engine. There is a certain correlation between cover stiffness, and the order of its influence is: G12>E2>E1>v12.
Остання мета дослідження полягає у використанні багатоетапного спільного методу оптимізації концептуального дизайну, тестування характеристик матеріалу та розробки процесу, щоб нарешті досягти полегшеної конструкції капотів з вуглецевого волокна, відповідаючи різноманітним механічним властивостям і вимогам виробничого процесу.
