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PMI泡沫用于汽车扰流板的轻量化设计

PMI泡沫用于汽车扰流板的轻量化设计

日期:2020-12-17
摘要:目前,汽车制造中使用的复合材料多为纤维增强复合材料,或以机织布和无纺布增强的树脂基复合材料。车辆在行驶过程中会受到外部振...

目前,汽车制造中使用的复合材料多为纤维增强复合材料,或以机织布和无纺布增强的树脂基复合材料。车辆在行驶过程中会受到外部振动,从而导致内部零件损坏。因此,运输车辆一般需要有较好的减震性能。目前,在运输车辆中,已经采用了基于纤维增强复合材料和PMI泡沫夹层材料的高强度、高弹性、耐热复合箱体。

 

汽车扰流板一般用于增加高速车辆轮胎的抓地力以提高燃油效率。但扰流板会在车辆带来的高速气流的影响下产生振动,产生噪音。因此,汽车的后扰流板需要重量轻,减震性能好。PMI泡沫芯夹层复合材料一般采用高分子泡沫被套作为芯层,在表皮两侧使用异质材料,如碳纤维增强塑料和玻璃纤维增​​强塑料,通过粘合实现复合。夹层复合材料具有比重轻、减震性好的特点。

 

 

因此,为了满足汽车后扰流板轻量化和减震性能的要求,以聚甲基丙烯酰亚胺泡沫为芯材,碳纤维增强复合材料为表皮,设计开发了一种夹层复合扰流板。这种材料称为碳纤维增强夹层复合材料。为满足汽车后扰流板的轻量化和减震要求,本研究将聚甲基丙烯酰亚胺泡沫材料和CFRP夹层复合材料应用于扰流板,设计了结构安全的PMI泡沫芯CFRP夹层复合材料扰流板。

 

它的重量比传统的 ABS/PC 扰流板轻得多。通过逆向工程和有限元分析,得到了碳纤维层压板的设计方案。使用五片碳纤维编织预浸料时,PMI-FCCSC扰流板比ABS/PC扰流板轻28.9%,使用四层碳纤维编织预浸料时,轻36.2%,而使用三层碳纤维时预浸料,重量减轻 43.6%。