Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei de automobile, producția anuală și deținerea de automobile continuă să crească, rezultând criza energetică globală și problemele de poluare a mediului care continuă să se intensifice. Reducerea emisiilor de carbon ale întregului ciclu de viață al automobilelor a devenit o problemă cheie pe care industria auto globală trebuie să o rezolve.
Asociația Mondială a Aluminiului subliniază că fiecare reducere cu 10% a masei vehiculului poate reduce consumul de combustibil cu 6% până la 8%. În același timp, în industria auto, ușurarea vehiculelor poate ajuta vehiculele tradiționale cu motor să reducă consumul de combustibil sau vehiculele electrice să mărească kilometrajul. Acesta este, de asemenea, unul dintre mijloacele importante de a promova conservarea energiei vehiculelor și reducerea emisiilor. Printre diversele materiale noi ușoare și de înaltă rezistență utilizate în proiectarea structurală ușoară, materialele compozite din fibră de carbon au avantaje evidente de rezistență specifică ridicată și rigiditate specifică. În același timp, au rezistență bună la căldură, rezistență la coroziune la acid și alcali și rezistență scăzută la coroziune. Coeficientul de dilatare termică, absorbția specifică bună a energiei și alte avantaje îl fac prima alegere pentru designul ușor al părților exterioare și interioare ale automobilelor.
Capota mașinii este o parte importantă a caroseriei mașinii și are funcții precum protejarea motorului și izolarea zgomotului. Materialele compozite din fibră de carbon sunt utilizate în proiectarea capotelor auto, ceea ce poate reduce greutatea capotelor auto și poate reduce eficient masa caroseriei auto. Odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei de fabricație a compozitelor din fibră de carbon, a tehnologiei de proces și a tehnologiei de simulare numerică în țară și în străinătate, optimizarea structurală și a procesului de proiectare a hotelor compozite din fibră de carbon pentru automobile a atras un număr mare de cercetători să se dedice acesteia.
The laminate structure design of the automotive carbon fiber composite hood and the single-layer engineering constants have a significant impact on the overall stiffness of the hood. Duan Chengjin et al. designed a hybrid sandwich structure of carbon fiber and glass fiber laminates (3K carbon fiber plain woven cloth as the surface layer, glass fiber cloth as the internal laminate) for automobile hood components. The quality of the automobile hood components is only It is 2.75kg, which is 4kg lighter than the original metal car hood. The research results show that the interlayer hybrid sandwich structure laminate design achieves controllable cost and the structural strength meets the needs of carbon fiber composite hood laminate structure design. Li Hao used ABAQUS software to conduct computer-aided engineering (CAE) design of the carbon fiber composite hood. Through static model analysis, he found that the four engineering constants (E1, E2, v12, G12) of the carbon fiber composite material single level are closely related to the carbon fiber composite engine. There is a certain correlation between cover stiffness, and the order of its influence is: G12>E2>E1>v12.
Cel mai recent obiect de cercetare este de a utiliza o metodă de proiectare de optimizare a îmbinărilor în mai multe etape de proiectare conceptuală, testare a performanței materialelor și proiectare a procesului pentru a obține în sfârșit un design ușor al hotelor compozite din fibră de carbon, îndeplinind în același timp diverse proprietăți mecanice și cerințe ale procesului de fabricație.
