碳纖維復(fù)合材料汽車B柱簡化結(jié)構(gòu)參數(shù)分析.pdf

1、汽車輕量化作為有效應(yīng)對“節(jié)約能源與減少環(huán)境污染”這兩大問題的措施，得到了汽車業(yè)界的普遍重視，并為節(jié)能減排發(fā)揮了實(shí)際作用。復(fù)合材料應(yīng)其具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、可設(shè)計性、優(yōu)良的耐腐蝕性及穩(wěn)定的化學(xué)性能、減震、耐磨、自潤滑性能好、成型工藝相對簡單的諸多優(yōu)點(diǎn)，逐漸在汽車的材料輕量化方向嶄露頭角，也被當(dāng)做推動汽車材料技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵。而相對復(fù)合材料汽車零部件、外覆蓋件的應(yīng)用與研究來說，復(fù)合材料車身框架結(jié)構(gòu)中的承載結(jié)構(gòu)件的研究較少。本文以汽車B立柱這一

2、典型的車身框架主要承力結(jié)構(gòu)件為研究對象，結(jié)合復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn)，基于B柱的主要功用，建立復(fù)合材料B柱的簡化模型。根據(jù)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)等代設(shè)計的路線，分析了在車身概念設(shè)計階段基于簡化模型的復(fù)合B柱性能的主要影響參數(shù)及影響趨勢。為今后其他車身框架結(jié)構(gòu)件復(fù)合材料替換提供了一定的參考。
　　本文所研究的復(fù)合材料B柱簡化模型作為薄壁結(jié)構(gòu)，滿足復(fù)合材料力學(xué)中的經(jīng)典層合板理論。以復(fù)合材料層合板力學(xué)結(jié)合有限元數(shù)值分析作為研究的理論基礎(chǔ)，以應(yīng)用軟件

3、Hyperworks作為研究工具，以滿足復(fù)合材料力學(xué)中的經(jīng)典層合板理論的B柱簡化模型為研究對象，進(jìn)行了仿真計算。并得出了相對傳統(tǒng)金屬材料，用碳纖維復(fù)合材料B柱進(jìn)行材料替換后的更優(yōu)性能及輕量化結(jié)果。
　　最后，對碳纖維復(fù)合材料汽車B柱的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行析因?qū)嶒?yàn)，按照析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計需求進(jìn)行多次仿真模擬。研究了簡化結(jié)構(gòu)模型條件下碳纖維復(fù)合材料汽車B柱截面的各種參數(shù)對結(jié)構(gòu)性能的影響程度，在實(shí)際生產(chǎn)中，為碳纖維復(fù)合材料B柱及其他車身框架梁、柱結(jié)構(gòu)