S rýchlym rozvojom automobilového priemyslu sa ročná produkcia a vlastníctvo automobilov naďalej zvyšuje, čo vedie k tomu, že globálna energetická kríza a problémy so znečistením životného prostredia sa naďalej zintenzívňujú. Znižovanie emisií uhlíka počas celého životného cyklu automobilov sa stalo kľúčovým problémom, ktorý musí globálny automobilový priemysel vyriešiť.
World Aluminium Association poukazuje na to, že každé zníženie hmotnosti vozidla o 10 % môže znížiť spotrebu paliva o 6 % až 8 %. V automobilovom priemysle môže odľahčenie vozidiel zároveň pomôcť tradičným motorovým vozidlám znížiť spotrebu paliva alebo elektrické vozidlá zvýšiť kilometrový výkon. Je to tiež jeden z dôležitých prostriedkov na podporu úspory energie vozidla a znižovania emisií. Medzi rôznymi novými ľahkými a vysokopevnostnými materiálmi používanými v odľahčenej štruktúre majú kompozitné materiály z uhlíkových vlákien zjavné výhody vysokej špecifickej pevnosti a špecifickej tuhosti. Zároveň majú dobrú tepelnú odolnosť, odolnosť voči kyselinám a zásadám a nízku odolnosť proti korózii. Koeficient tepelnej rozťažnosti, dobrá merná absorpcia energie a ďalšie výhody z neho robia prvú voľbu pre odľahčenú konštrukciu exteriérových a interiérových dielov automobilov.
Kapota auta je dôležitou súčasťou karosérie auta a má funkcie, ako je ochrana motora a izolácia hluku. Kompozitné materiály z uhlíkových vlákien sa používajú pri konštrukcii automobilových krytov, ktoré môžu znížiť hmotnosť automobilových krytov a účinne znížiť hmotnosť karosérie automobilu. S rýchlym vývojom technológie výroby kompozitov z uhlíkových vlákien, procesnej technológie a technológie numerickej simulácie doma iv zahraničí prilákala optimalizácia konštrukčného a procesného dizajnu automobilových krytov z kompozitných uhlíkových vlákien veľké množstvo výskumníkov, aby sa jej venovali.
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.
Najnovším cieľom výskumu je použiť viacstupňovú metódu návrhu optimalizácie spojov koncepčného návrhu, testovania materiálového výkonu a návrhu procesu, aby sa nakoniec dosiahlo ľahké prevedenie krytov z kompozitných uhlíkových vlákien pri splnení rôznych mechanických vlastností a požiadaviek na výrobný proces.
