Autotööstuse kiire arenguga kasvab autode aastane toodang ja omamine jätkuvalt, mille tulemuseks on ülemaailmne energiakriis ja keskkonnasaaste probleemid. Autode kogu elutsükli süsinikuheite vähendamine on muutunud võtmeküsimuseks, mille ülemaailmne autotööstus peab lahendama.
Maailma Alumiiniumiassotsiatsioon juhib tähelepanu, et iga 10% sõiduki massi vähenemine võib vähendada kütusekulu 6% kuni 8%. Samal ajal võib autotööstuses sõidukite kergekaalutamine aidata traditsiooniliste mootoritega sõidukitel vähendada kütusekulu või elektrisõidukitel suurendada läbisõitu. See on ka üks olulisi vahendeid sõidukite energiasäästu ja heitkoguste vähendamise edendamiseks. Kergekaalulises konstruktsioonis kasutatavate uute kergete ja ülitugevate materjalide hulgas on süsinikkiust komposiitmaterjalidel ilmsed eelised kõrge eritugevuse ja jäikuse poolest. Samal ajal on neil hea kuumakindlus, hapete ja leeliste korrosioonikindlus ning madal korrosioonikindlus. Soojuspaisumise koefitsient, hea erienergia neeldumine ja muud eelised muudavad selle esimeseks valikuks autode välis- ja siseosade kerge disaini jaoks.
Auto kapott on auto kere oluline osa ja sellel on sellised funktsioonid nagu mootori kaitse ja müra isoleerimine. Autokapotite kujundamisel kasutatakse süsinikkiust komposiitmaterjale, mis võivad vähendada autokapoti kaalu ja tõhusalt vähendada auto kere massi. Süsinikkiust komposiitkatte tootmistehnoloogia, protsessitehnoloogia ja arvsimulatsioonitehnoloogia kiire arenguga nii kodu- kui välismaal on autode süsinikkiust komposiitkatete struktuuri ja protsesside disaini optimeerimine meelitanud palju teadlasi sellele pühenduma.
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.
Uusim uurimiseesmärk on kasutada kontseptuaalse disaini, materjali jõudluse testimise ja protsesside kavandamise mitmeetapilise liigendi optimeerimise meetodit, et lõpuks saavutada süsinikkiust komposiitkatete kerge disain, täites samal ajal erinevaid mehaanilisi omadusi ja tootmisprotsessi nõudeid.
