目前,我國在節(jié)能減排和油耗標準方面的法規(guī)要求越來越嚴,而同時這為電動汽車的發(fā)展帶來了新的契機。針對電動汽車續(xù)航里程不足的問題,降低整車質量是目前最為可行的途徑之一。鑒于碳纖維增強復合材料(CFRP)的一系列優(yōu)異性能,比如輕質高強、高模量,高能量吸收能力等,同時結合恰當?shù)慕Y構優(yōu)化技術,使其特別適用于汽車,尤其是車身覆蓋件的輕量化設計。本文以汽車前機艙蓋板為研究對象,從材料和結構兩個角度出發(fā)進行輕量化設計,主要研究內(nèi)容如下:(1)就國內(nèi)和國外碳纖維復合材料在汽車覆蓋件、結構件上的應用現(xiàn)狀及理論研究現(xiàn)狀做了完整的概述。介紹了復合材料的宏觀力學理論,包括單層材料的本構關系和強度理論、疊層復合材料的應力—應變關系和剛度。這為碳纖維復合材料汽車前機艙蓋板的設計、優(yōu)化、分析提供了扎實的理論基礎。采用樹脂傳遞模塑成型工藝(RTM)、24K碳纖維、環(huán)氧樹脂制作了復合材料力學性能試驗樣件,根據(jù)ASTM系列標準對樣件進行了試驗,獲得了材料的力學性能,包括模量、強度、泊松比等,為后續(xù)碳纖維復合材料的有限元仿真分析提供了可靠的材料數(shù)據(jù)輸入。(2)確定了8種工況以描述前機艙蓋板的各種受力情況。根據(jù)整車建模標準建立了...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1金屬制造與CFRP模塊化成型車門零件數(shù)目對比

圖1.1金屬制造與CFRP模塊化成型車門零件數(shù)目對比纖維復合材料國內(nèi)外應用及研究現(xiàn)狀內(nèi)應用及研究現(xiàn)狀，國內(nèi)碳纖維增強復合材料在汽車上的應用仍是一片相對不成熟的領域。整車料成型經(jīng)驗，導致制品的質量分散性較大。盡管國內(nèi)相關主機廠對CFRP的應烈，但基本上都處于項目預研、技....

圖1.2碳纖維版艾瑞澤7

圖1.2碳纖維版艾瑞澤7國內(nèi)的學者針對復合材料的結構優(yōu)化設計進行了一對碳纖維復合材料汽車蓄電池殼體結構進行了優(yōu)化積分數(shù)進行約束進行了自由尺寸優(yōu)化；然后以質量約束，以鋪層厚度為設計變量，進行了尺寸優(yōu)化；優(yōu)化。結果表明，通過優(yōu)化設計減重高達66%，優(yōu)和玻璃纖維混合復合材料應用....

圖1.3第六代BMW7碳纖維復合材料使用概況同時，理論方面國外的學者針對汽車用復合材料亦進行了不勝枚舉的研究，為復合材料

第1章緒論圖1.3所示為第六代BMW7碳纖維復合材料的使用情況，其較前一代減重130kg，車減輕40kg左右，同時安全性和舒適性得到了提高，這主要歸功于碳纖維復合材料的使用采用了4種CFRP技術，包括濕式模壓成型工藝、RTM成型工藝、CFRP-鋼混雜....

圖2.1單層復合材料的構造形式

一材料性能的不足，各種組分材料在性能合不同材料組分的優(yōu)良性能以滿足各種不能是復合材料的基本力學性能，它包括9量E2、主泊松比ν12、剪切彈性模量G12，度Xc、橫向拉伸強度Yt、橫向壓縮強度力學分析向應力—應變關系維單層復合材料的構造形式，其纖維的方橫向，用“2”表示....

本文編號：4031429