金达锋，熊志远，杨永宝

(清华大学汽车工程系，汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100084)

前言

随着社会发展，能源消耗使人类生存环境日益恶化，其中交通领域中的能源消耗所占比例越来越大，排放的污染物和温室气体也在成倍增加，因此实施交通低碳化是必然趋势［1］。对于汽车行业来说，新产品设计迫切要求在满足强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染，而采用轻质材料是实现汽车轻量化的主要措施之一。

碳纤维复合材料除了具有轻质、高强度、低缺口敏感性的特点之外，还具有耐酸碱、耐风化的性能，这些特性较好地迎合了新一代汽车零部件对材料性能的要求。复合材料的车身、发动机和传动轴等在汽车工业中已有应用［2］。同样，复合材料弹簧也具有普通金属弹簧所不具有的优势，国内外的科研人员已对其进行过一些早期的探索性研究。

目前，已在汽车工业中应用的复合材料弹簧大多为板弹簧［3-5］。圆柱螺旋弹簧虽是应用最广的一类弹簧，但纤维复合材料圆柱螺旋弹簧尚处于研究的初期阶段，工程实际中应用极少。文献［6］中对玻璃纤维增强环氧树脂圆柱螺旋弹簧的弯曲力学性能进行了实验研究，结果表明:复合材料弹簧的弯曲力学性能与弹簧内径大小和纤维束的捻度与股数等有直接关系，并受弯曲和恢复时间的影响，但该研究并没有对制作工艺进行详细阐述。……