炭素繊維強化コンポジットは、自動車バンパーの軽量要求を満たしています
エネルギー不足と環境汚染の不足により、自動車業界の発展にはより高い要求が課されています。 軽量ボディは特に重要です。 軽量化の3つの方法は、材料交換が最も効果的な方法であると考えられる軽量材料の適用、構造最適化設計および高度な製造プロセスであり、炭素繊維強化複合材料は、航空、航空宇宙、レーシングなどのハイテク産業で広く使用されている比剛性、比強度及び優れたエネルギー吸収特性のために、 近年、軽量設計の新エネルギー車の軽量素材としても使用されています。
炭素繊維強化複合材料は、異方性、張力および圧縮非対称性および歪み速度効果などの特性を有する。 その理論と応用に関する研究は広く報告されている。 炭素繊維強化複合角パイプの準静的および動的圧縮試験が通常行われる。 角筒の形状、繊維体積率、ひずみ速度が破砕性とエネルギー吸収特性に与える影響を解析した。 数値シミュレーションや実験的手法が用いられている。 異なる炭素繊維強化コンポジット構造の研究は、破壊基準の選択が複合構造の性能予測結果に重要な影響を及ぼすことを確認した。 しかし、車体構造の耐衝撃性に及ぼす炭素繊維強化複合材料の最適設計については、ほとんど研究されていない。 マルチスケール法は、炭素繊維強化複合材料の構成モデルを得るために使用され、耐衝撃性要件を満たす炭素繊維強化複合電気車体骨格が設計され、それによって体質が大幅に低減される。
バンパーシステムは、自動車の低速衝突時の主負荷およびエネルギー吸収部材である。 それは車の他の部分や乗員の安全を保護する上で重要な役割を果たします。 オリジナルのバンパー部品を交換するために、高強度のシートモールディングコンパウンド（SMC）が使用されています。 鋼材は、SMCバンパー構造の厚さと構造を最適化するシミュレーション解析に基づいています。 耐衝撃性を確保するために、バンパーの品質は元の高強度スチールバンパーに比べて29％削減されています。 耐衝撃性と成形プロセスの総合的考察アルミ合金バンパーが設計されています。 バンパービームの肉厚は、中央複合試験設計および適応応答表面法によって最適化される。 炭素繊維強化複合材料を用いてバンパー構造を設計する場合、複合材料の特性とバンパー構造の製造性と安全性を考慮する必要がある。
ある電気自動車バンパーの軽量設計と構造物の製造可能性を検討するために、炭素繊維強化樹脂マトリックス複合バンパーを設計し、バンパーシステムの最低品質を最適化しました。 ラテンハイパーキューブサンプリング法による方法は、炭素繊維強化樹脂（CFRP）複合バンパーの軽量設計の参考となるように、モデリング技術と遺伝的アルゴリズムをバンパー構造の軽量設計に近似しています。 炭素繊維強化樹脂マトリックス複合材料の準静的および動的機械的特性を試験するための研究が行われている。 軽量炭素繊維強化樹脂マトリックス複合カーバンパーは、軽量設計要求と純粋な電気自動車バンパーの製造可能性のために設計されています。 有限要素法シミュレーションに基づいて、衝突耐性が制約として使用されます。 軽量で最適化された構造の設計。
