碳纤维汽车防撞梁的应用优势
汽车防撞梁作为保险杠的主要部件,是低速碰撞中最重要的承载和吸能部件,可以保护乘客以及其附近的部件。汽车使用过程中发生的低速碰撞现象比较多,对汽车防撞梁在低速碰撞时耐撞性能的研究是提高汽车被动安全性的重要内容。
汽车安全性和轻量化是当今汽车发展的重要方向,以汽车安全性为基础进行轻量化研究具有深刻的现实意义。碳纤维复合材料具有密度小、比强度高、比模量大、碰撞吸能良好等优点,对于汽车轻量化具有重要的意义。
现有的碳纤维汽车零部件包括碳纤维汽车防撞梁、碳纤维汽车座椅骨架、碳纤维汽车门框架、电动汽车碳纤维动力电池箱体等等,不同的应用部位,体现出不同的应用优势。
碳纤维在汽车防撞梁中的应用优势非常明显。例如张鑫、赵晓昱等人的《汽车用碳纤维复合材料前防撞梁的轻量化与优化设计》(《玻璃钢/复合材料》2019年8月)中将某车型的钢制前防撞梁采用复合材料进行替换,实验证明碳纤维防撞梁的最大吸能量比钢制的多24.78J,最大碰撞力也比钢制的少19.54KN; 质量是钢制防撞梁的22.3%,比吸能是钢制防撞梁的4.8倍,碳纤维防撞梁吸能特性较好而且轻量化效果显著。虽然碳纤维防撞梁的最大位移比钢制防撞梁的稍大,但最大值在许可值以内,正面低速碰撞时能很好地保护纵梁及之后的部件不受破坏。
总体而言,在减轻重量2/3的情况下,碳纤维防撞梁的低速碰撞性能要优于钢制防撞梁。
总体而言,在减轻重量2/3的情况下,碳纤维防撞梁的低速碰撞性能要优于钢制防撞梁。
![](/uploads/190828/2-1ZRPZU13J.png)