С бързото развитие на автомобилната индустрия годишното производство и собствеността върху автомобили продължават да се увеличават, което води до продължаващото засилване на глобалната енергийна криза и проблемите със замърсяването на околната среда. Намаляването на въглеродните емисии през целия жизнен цикъл на автомобилите се превърна в ключов проблем, който световната автомобилна индустрия трябва да реши.
Световната алуминиева асоциация посочва, че всеки 10% намаляване на масата на автомобила може да намали разхода на гориво с 6% до 8%. В същото време в автомобилната индустрия олекотяването на автомобилите може да помогне на превозните средства с традиционни двигатели да намалят разхода на гориво или електрическите превозни средства да увеличат пробега. Това също е едно от важните средства за насърчаване на енергоспестяването на превозните средства и намаляването на емисиите. Сред различните нови леки и високоякостни материали, използвани в олекотения структурен дизайн, композитните материали от въглеродни влакна имат очевидни предимства на висока специфична якост и специфична твърдост. В същото време те имат добра устойчивост на топлина, киселинна и алкална устойчивост на корозия и ниска устойчивост на корозия. Коефициентът на термично разширение, доброто специфично поглъщане на енергия и други предимства го правят първият избор за лек дизайн на автомобилни екстериорни и вътрешни части.
Капакът на автомобила е важна част от купето на автомобила и има функции като защита на двигателя и изолиране на шума. Композитните материали от въглеродни влакна се използват при проектирането на автомобилни качулки, които могат да намалят теглото на автомобилните качулки и ефективно да намалят масата на каросерията на автомобила. С бързото развитие на технологията за производство на композитни въглеродни влакна, технологията на процесите и технологията за числена симулация у дома и в чужбина, оптимизацията на структурния и процесния дизайн на автомобилните композитни качулки от въглеродни влакна привлече голям брой изследователи да се посветят на това.
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.
Най-новият изследователски обект е да се използва многоетапен съвместен метод за оптимизация на концептуален дизайн, тестване на производителността на материала и проектиране на процеса, за да се постигне най-накрая олекотен дизайн на композитни капаци от въглеродни влакна, като същевременно отговаря на различни механични свойства и изисквания на производствения процес.
