汽车复合材料中顶横梁轻量化设计

摘要

采用碳纤维增强热固性复合材料(Carbon Fiber Reinforced Thermosetting Composite,CFRTC)替代原铝合金材料,对某新能源汽车中顶横梁进行轻量化设计.基于CFRTC的成型特点,将中顶横梁的横截面设计为"M"型,兼顾性能要求和轻量化效果,优化截面尺寸;结合装配关系和成型工艺,确定中顶横梁整体结构,利用HyperWorks软件检验中顶横梁安全性能.在雪压、整车弯曲和整车扭转工况下,将两种材料中顶横梁的仿真结果进行对比,结果表明,CFRTC中顶横梁抗压强度和整车弯曲刚度略优于原铝合金中顶横梁,整车扭转刚度有明显提升,中顶横梁减重45.16％,具有工程应用价值.