美汽车研究中心铝混合材料车顶轻量化研究报告

2019年07月18日10:14 来源：汽车轻量化在线

美国汽车研究中心（Center for Automotive Research,CAR）发布的车顶轻量化研究旨在突出混合材料减少质量的可能性。

2011年本田雅阁采用270MPa的低碳钢车顶作为研究的原型，因为该组件具有应用多材料解决方案的潜力。车顶由12个部分组成，包括车顶板、车顶横梁（roof bows）、车顶纵梁和集管。该组件重22.5千克（49.4磅）并使用点焊和粘合剂连接。

项目团队最终选择了三个概念用于研究。在减重效果和性能对比方面将所有三个概念与原型进行比较，并使用计算机辅助工程方法进行研究，包括有限元分析和实验设计。

概念1是100％钢解决方案，其使用压制硬化或第三代钢（分别为1,500 MPa和980 MPa）用于大多数结构。车顶和车顶横梁之间使用点焊和粘接。该概念使质量减少了5千克（11磅），约为22％。

概念2采用混合材料策略，其中铝用于车顶板，钢用于纵梁，玻璃纤维复合材料用于车顶横梁。结构使用粘合剂连接到车顶表皮（roof skin），交互式部件和MIG焊接连接到车顶纵梁。除了实现39％（8.8千克，或19.4磅）的质量减少之外，铝混合材料设计在除了扭转刚度达到了原雅阁规格的78％之外，其他所有方面均达到或改进了雅阁的性能。

概念3采用了类似的混合材料设计，并与概念2相结合，用碳纤维代替铝制车顶板。该设计将质量减少了9千克（19.8磅），即40％。尽管与铝混合材料方案相比质量减少略高，但碳纤维概念显示出成本增加。此外，碳纤维解决方案没有达到相同的性能水平，仅达到研究目标的74％。

新闻快讯

深度专题

高端访谈

行业资讯

投稿

微信

微博

微直播