复合材料碳纤维防撞梁轻量化设计研究

摘要

掌握碳纤维复合材料结构及力学性能,选取54号材料模型进行材料建模,选取某款车型防撞梁作为研究对象,进行复合材料碳纤维防撞梁轻量化研究,分别建立1.4mm原金属防撞梁及2.4～3.4mm厚度范围的碳纤维防撞梁,按照低速碰撞法规建立防撞梁低速碰撞模型,以防撞梁前端侵入量及吸能量作为性能指标,结果显示3.2mm碳纤维防撞梁性能与原防撞梁性能一致.最后整车40％偏置碰撞性能验证,分别进行标杆车与实验对比验证、碳纤维材料与标杆车对比验证,结果显示,标杆车左右B柱加速度曲线与实验变化趋势及峰值保持一致,3.2mm碳纤维防撞梁左右侧B柱加速度曲线与标杆车接近,且性能满足要求.在保证性能不变的情况下,3.2mm碳纤维防撞梁单件减重1.011kg,减重百分比为55.6％,实现防撞梁的轻量化设计.