搜索热:孙军 硬度
扫一扫 加微信
首页 > 新闻资讯 > 科技前沿 > 消息正文
首页 > 新闻资讯 > 科技前沿 > 消息正文
美国研发汽车轻量化复合材料预测工程工具
发布:lee_9124   时间:2018/1/5 9:48:02   阅读:3367 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter
由美国太平洋西北国家实验室领导的来自工业和学术界的专家团队,为设计新型、经济且轻量化的汽车复合材料而开发预测工程工具。
 
按照美国条例规定,到2025年,汽车的平均燃油经济标准必须达到每加仑54.5英里,比目前每加仑35.5英里提高了近60%。毫无疑问,减重是汽车制造商们寻求提高汽车燃油效率的众多方法之一,而碳纤维增强塑料是最有前景的轻量化材料之一。
 
虽然比钢更强、更轻,但碳纤维复合材料相对昂贵,因而合理使用材料的要求更加迫切。与金属相比,碳纤维复合材料的建模更加复杂,这是因为碳纤维复合材料的特性取决于制造过程中的纤维含量、纤维长度分布以及纤维取向。
 
为加速开发新的经济的长碳纤维复合材料,美国太平洋西北国家实验室领导专家小组一起,开发一系列的工程工具。这些小组成员包括:汽车制造商丰田汽车公司、一级零部件供应商麦格纳公司、长碳纤维材料和技术的供应商PlastiComp公司、领先的过程建模软件提供商Autodesk,以及来自大学的研究合作伙伴——伊利诺伊大学、普渡大学和弗吉尼亚理工大学。
 
该团队得到了美国能源部车辆技术轻质材料计划办公室的资助,所开发的软件工具成功地预测了复杂碳纤维热塑性塑料部件中的纤维取向和长度分布。
 
复合材料部件的开发过程要求汽车制造商制造模具、成型部件并进行测试。这是一个漫长而艰苦的过程,不利于新型、更具成本效益的碳纤维复合材料在汽车行业的快速发展。利用由太平洋西北国家实验室领导的团队验证的工程开发软件,制造商们将能够在成型前“看出”所提议的碳纤维复合材料设计的结构特性会是什么样的。这些工具将允许制造商和汽车部件的设计师们以更快的速度去试验和探索新的思想。
 
该团队采用Autodesk Moldflow软件,基于最初由Charles Tucker教授与其同事一起开发的模型,对成型部件中的纤维取向和纤维长度分布进行预测。在丰田、PlastiComp和麦格纳的指导下,他们采用PlastiComp的材料,成型出长碳纤维的复合材料部件,并提取纤维供普渡大学和弗吉尼亚理工大学进行测试。
 
然后,太平洋西北国家实验室对仿真软件预测的性能与成型纤维的试验结果进行对比,以验证软件和模型的准确性。太平洋西北国家实验室发现,该软件工具成功地预测了纤维长度分布(准确率100%)和纤维取向(准确率88%)。
 
此外,作为该项目的一部分,太平洋西北国家实验室与麦格纳和丰田一起,对照标准钢和玻璃纤维复合材料,分析了长碳纤维部件的性能收益和成本。太平洋西北国家实验室发现,所研究的碳纤维增强聚合物复合材料技术能够将车身系统重量减轻20%。但是,碳纤维部件的生产成本可能比钢部件高10倍。利用预测工具对工艺和结构进行优化,能够显著降低生产成本,为碳纤维在汽车行业的更广泛应用铺平道路。
 

来源:AI《汽车塑化》
 
相关信息
   标题 相关频次
 竹纤维复合材料助力实现汽车环保升级及轻量化
 3
 【人物访谈】车身轻量化的挑战和突破路径
 2
 2016中国汽车轻量化国际峰会
 2
 宝马7系利用碳纤维开启汽车智能轻量化时代
 2
 宝马7系新推行多材料结构 实现轻量化车身
 2
 比钢还硬,丰田想用木浆代替金属做车身原材料
 2
 车用复合材料的四大应用技术
 2
 车用轻量化材料大比拼
 2
 福特在新车中加入大量碳纤维
 2
 更多欧美车使用铝材料 加速海外扩张
 2
 火速围观:高性能纤维该如何打响"陆空战"?
 2
 可以漂浮的超轻金属复合材料
 2
 兰博基尼汽车公司力促碳纤维材料的研发和应用
 2
 欧盟开发出石墨烯增强汽车轻量化材料,更轻更强更安全!
 2
 盘点国外全铝车体生产线
 2
 汽车轻量化进程中聚碳酸酯贡献增加
 2
 汽车轻量化推动镁合金压铸件发展 革新才能让企业站在制高点
 2
 轻量化趋势大力推动纤维增强复合材料发展
 2
 全球各家汽车整车厂认可的最大全球汽车轻量化会议回归上海
 2
 全球最大的汽车轻量化材料会议回归上海
 2
 全球最大的汽车轻量化材料会议回归上海
 2
 塑料模塑技术日新月异,你能跟上技术革新的脚步么?
 2
 塑料油箱、塑料保险杠、塑料尾门,汽车轻量化技术开启下半场?
 2
 探秘宝马i3/i8制造全过程 碳纤维增强复合材料(CFRP)车身就是高大上
 2
 碳纤维复合材料打造超轻量车门
 2
 碳纤维与PEEK新材各显神通 汽车轻量化持续推进
 2
 通用-研发轻量化技术 打造"钢铝制"车身
 2
 先进高强度钢减轻汽车重量
 2
 新型碳化硅纳米材质亮相 可用于汽车车身减重
 2
 新一代高压树脂传递成型诞生 助力汽车轻量化
 2
 英国研究者发布世界首款车用石墨烯复合材料部件
 2
 余木火:汽车轻量化碳纤维复合材料发展趋势分析
 2
 中铝公司与东风汽车签订战略合作协议
 2
  3D打印在人体器官应用中的重大突破
 1
 "CCCM-2" 第二届中国国际复合材料科技大会通知
 1
 “空铁”在中国低调竣工,这个技术靠谱!为中国制造点个赞!
 1
 《无损检测》2018年专题报道征稿启事
 1
 《无损检测》2018年专题报道征稿启事
 1
 《中国制造2025》引领零部件持续发展
 1
 007黑科技走进现实:帅呆了
 1
 2015年 十大新兴技术
 1
 2015全球汽车玻璃行业市场分析
 1
 2015中国汽车防腐蚀与老化技术论坛即将召开
 1
 2016车用材料技术国际研讨会即将举行
 1
 2016年第51届法国国际复合材料展
 1
 2016年全球汽车供应商百强榜 中国企业首次闯入20强
 1
 2017年我国传热铝复合材料或达85万吨
 1
 2017中国车用材料(西青)国际论坛在天津举行
 1
 2018复合材料新标准、新技术及新材料应用研讨会
 1
 2018复合材料新标准、新技术及新材料应用研讨会
 1