Sợi tổng hợp gia cố bằng sợi carbon đáp ứng các yêu cầu trọng lượng nhẹ của cản xe ô tô
Với tình trạng thiếu năng lượng và ô nhiễm môi trường, các yêu cầu cao hơn đã được đặt vào sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô. Thân máy nhẹ đặc biệt quan trọng. Ba cách trọng lượng nhẹ là ứng dụng vật liệu nhẹ, thiết kế tối ưu hóa cấu trúc và quy trình sản xuất tiên tiến, trong đó vật liệu được coi là phương pháp hiệu quả nhất, vật liệu tổng hợp sợi carbon được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghệ cao như hàng không, hàng không vũ trụ, đua xe , vv do độ cứng cụ thể cao, sức mạnh cụ thể và đặc tính hấp thụ năng lượng tuyệt vời của chúng. Trong những năm gần đây, nó cũng đã được sử dụng như một vật liệu nhẹ trong thiết kế nhẹ của các loại xe năng lượng mới.
Sợi tổng hợp gia cố bằng sợi carbon có các đặc tính như dị hướng, độ căng và độ không đối xứng nén và các hiệu ứng biến dạng. Nghiên cứu về lý thuyết và ứng dụng của nó được báo cáo rộng rãi. Các thử nghiệm nén bán tĩnh và năng động của ống composite composite bằng sợi carbon thường được thực hiện. Ảnh hưởng của hình học ống vuông, phần thể tích sợi và tỷ lệ biến dạng trên tính chất nghiền và đặc tính hấp thụ năng lượng được phân tích. Các phương pháp mô phỏng và thử nghiệm bằng số được sử dụng. Nghiên cứu về các cấu trúc tổng hợp cốt sợi carbon khác nhau đã xác nhận rằng việc lựa chọn các tiêu chí thất bại có tác động quan trọng đến kết quả dự đoán hiệu suất của các kết cấu composite. Tuy nhiên, có rất ít nghiên cứu về việc thiết kế tối ưu các vật liệu tổng hợp gia cố bằng sợi carbon được áp dụng cho sự sụp đổ của các cấu trúc thân xe. Phương pháp đa quy mô được sử dụng để có được mô hình cấu thành của vật liệu composite sợi carbon gia cố và bộ xương thân xe tăng cường sợi carbon đáp ứng yêu cầu về độ khó được thiết kế, do đó làm giảm đáng kể chất lượng cơ thể.
Hệ thống bội thu là thành phần chịu tải trọng chính và năng lượng hấp thụ trong va chạm tốc độ thấp của xe. Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các bộ phận khác của xe và sự an toàn của người cư ngụ. Hợp chất đúc tấm có độ bền cao (SMC) được sử dụng để thay thế các bộ phận cản gốc. Các vật liệu thép được dựa trên phân tích mô phỏng để tối ưu hóa độ dày và cấu trúc của cấu trúc bội SMC. Trên cơ sở đảm bảo độ sụp đổ, chất lượng đệm giảm 29% so với cản thép có độ bền cao ban đầu; xem xét toàn diện của crashworthiness và quá trình đúc Một bội hợp kim nhôm được thiết kế. Độ dày thành của dầm bội được tối ưu hóa bởi thiết kế thử nghiệm tổng hợp trung tâm và phương pháp bề mặt phản ứng thích ứng. Khi thiết kế cấu trúc bội thu sử dụng vật liệu composite bằng sợi carbon, cần phải xem xét các đặc điểm của vật liệu composite và các thông số kỹ thuật sản xuất và an toàn của cấu trúc bội thu.
Để nghiên cứu các yêu cầu thiết kế trọng lượng nhẹ của một cản xe nhất định và khả năng sản xuất của cấu trúc, một bội thu tổng hợp ma trận nhựa cốt thép không thể tách rời được thiết kế và chất lượng tối thiểu của hệ thống đệm được tối ưu hóa. Phương pháp, thông qua phương pháp lấy mẫu siêu âm Latin và phương pháp di truyền để thiết kế trọng lượng nhẹ của cấu trúc bội thu, để cung cấp tài liệu tham khảo cho thiết kế trọng lượng nhẹ của cốt nhựa composite cốt sợi carbon (CFRP). Các nghiên cứu đã được thực hiện để kiểm tra tính chất cơ học bán tĩnh và động của vật liệu tổng hợp nhựa gia cố sợi carbon. Một bội thu xe nhựa tổng hợp ma trận cốt thép sợi carbon được thiết kế cho các yêu cầu thiết kế nhẹ và khả năng sản xuất của một chiếc xe điện thuần túy bội thu. Dựa trên mô phỏng phương pháp phần tử hữu hạn, độ khó chịu được sử dụng như một ràng buộc. Thiết kế nhẹ và tối ưu hóa cấu trúc.
