短玻纤增强复合材料的性能及其在车身上的应用

摘要

本研究采用一款增韧剂及玻璃纤维(GF)改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料进行车身结构设计研究,结合该材料的高冲击韧性、高比强度、高比刚度等特点,针对注塑工艺特点对非承载式车身采用了分块式设计方案并通过结构胶连接为车身主体,以最大程度地降低车身重量,实现整车轻量化。实验表明,15%短玻纤增强PET因玻纤取向导致的注塑样条的模量及强度差异可达到40%~50%,以致很难获取较为准确的仿真结果用于指导设计。本研究通过对所应用的玻纤增强PET复合材料进行微观及基础力学性能分析,通过Moldflow、Digimat、Abaqus等工程软件建立较高精度的样条级仿真,校正材料参数,将校正结果用于整体注塑车身的刚度及模态仿真并与试验结果进行对比,获取了较精准的仿真结果,准静态仿真精度提升至85%以上。