一种碳纤维车载中控台设计
2021-07-10巨小龙郭木铎
科技与创新 2021年12期
巨小龙,郭木铎,王 腾
(中国电子科技集团公司第二十八研究所,江苏 南京 210007)
1 前言
随着机动式指挥控制系统的发展,车载指挥平台对于车内中控台提出了轻量化、高强度、高可用性的要求[1]。传统的金属中控台受制于工艺及原材料的特性,其造型较为平直,轻量化实现难度较大。为了提升指挥车的承载能力,尽可能减少承载结构件的自重,提高指挥车内的整体美观性及人机工程水平,使用碳纤维复合材料是实现这一要求的重要途径。
碳纤维复合材料(CFRP)是以树脂为基体,碳纤维为增强体的一种力学性能优异的无机高分子材料,是新一代军民两用增强纤维[2-4]。碳纤维材料已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用,在从汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到航天、航空等军工领域均有不可替代的地位。它所具有的密度小、比模量大、比刚度高、可设计性强、抗疲劳断裂性能好、耐高温、抗腐蚀和便于大面积整体成形等诸多优点,可以满足高结构效率的要求。现在,CFRP已经与铝合金、钛合金、合金钢一起成为航空、航天领域的四大结构材料[5]。
2 碳纤维复合材料特性
2.1 轻质高强
碳纤维复合材料的密度为1.6 g/cm3,是普通钢材的20%,与镁合金相似。碳纤维环氧树脂基复合材料的拉伸强度可达2 000 MPa,模量可达200 GPa以上,性能远高于普通钢材。据统计,同等外形和性能条件下,采用碳纤维复合材料使结构质量减轻30%~40%。而且由于碳纤维复合材料的比强度、比模量很高,产品可以获得更好的轻量化效果。……
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