자동차 산업의 급속한 발전과 함께 자동차의 연간 생산량과 소유 규모가 지속적으로 증가하고 있으며, 이로 인해 세계적인 에너지 위기와 환경오염 문제가 지속적으로 심화되고 있다. 자동차의 전 생애주기에 걸쳐 탄소배출량을 줄이는 것은 글로벌 자동차 산업이 해결해야 할 핵심 과제가 되었습니다.
세계알루미늄협회(World Aluminium Association)는 차량 질량이 10% 감소할 때마다 연료 소비가 6~8% 감소할 수 있다고 지적합니다. 동시에 자동차 산업에서 차량 경량화는 기존 엔진 차량의 연료 소비를 줄이거나 전기 자동차의 주행 거리를 늘리는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 또한 차량 에너지 절약 및 배출 감소를 촉진하는 중요한 수단 중 하나입니다. 경량 구조 설계에 사용되는 다양한 경량 및 고강도 신소재 중에서 탄소섬유 복합재료는 비강도와 비강성이 높다는 분명한 장점을 가지고 있습니다. 동시에 내열성, 산 및 알칼리 내식성이 우수하고 내식성이 낮습니다. 열팽창 계수, 우수한 비에너지 흡수 및 기타 장점으로 인해 자동차 외장 및 내장 부품의 경량 설계에 가장 먼저 선택됩니다.
자동차 후드는 차체의 중요한 부분으로 엔진을 보호하고 소음을 차단하는 등의 기능을 갖고 있습니다. 탄소 섬유 복합 재료는 자동차 후드 설계에 사용되어 자동차 후드의 무게를 줄이고 차체 질량을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 국내외 탄소 섬유 복합재 제조 기술, 공정 기술 및 수치 시뮬레이션 기술의 급속한 발전으로 자동차 탄소 섬유 복합재 후드의 구조 및 공정 설계 최적화에 많은 연구자들이 전념하고 있습니다.
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.
최신 연구 목표는 개념 설계, 재료 성능 테스트 및 공정 설계의 다단계 공동 최적화 설계 방법을 사용하여 다양한 기계적 특성 및 제조 공정 요구 사항을 충족하면서 탄소 섬유 복합 후드의 경량 설계를 최종적으로 달성하는 것입니다.
