短切碳纤维增强尼龙复合材料力学性能及在电池箱上的应用

摘要

针对短纤增强复合材料各向异性导致产品力学性能难以预测问题,本文研究了不同纤维含量的短切碳纤维增强尼龙复合材料（PA66CF）力学性能,开展了该材料应用于轻量化电池箱的仿真分析和性能评价。首先通过拉伸试验获取PA66CF材料的应力-应变曲线,然后导入Digimat中校正材料参数,并采用最大应变准则进行拉伸样件仿真验证仿真方法的准确性;将校正后的材料模型与失效准则应用于电池箱颠簸路面急停和急转弯工况的力学分析中,并与金属电池箱在最大位移、系统最大应力、箱体最大应力方面进行对比分析。研究表明,相比金属箱体,PA66CF材料箱体在质量减轻84%的同时,在上述两种工况下箱体最大应力减小了30%～50%,且碳纤维含量对电池箱最大位移影响较大。本文的研究可为PA66CF材料在电池箱上的应用提供参考。