陈佳浩，赵晓昱

（200093 上海市 上海工程技术大学）

0 引言

汽车地板是汽车上的一个主要附件，占了车身的一大部分[1]，在满足舒适性的同时，汽车地板必须满足强度要求。汽车地板主要受力来自地板上方的载荷，这些载荷是由车身、座椅、人、物品等重量组成的[2]。当今绝大部分的汽车地板都是用金属加工成的，在大力提倡节能减排的今天，如果能够将地板这一大件的重量减下来，无疑是汽车轻量化的一大重大突破[3]。对于汽车轻量化来说，复合材料所谓是当下的大热门，很多公司也致力于研发复合材料代替车身覆盖件的研究[4]。碳纤维复合材料由于其比重小，比强度和比模量高，耐疲劳等特点[5]，在当今汽车轻量化大趋势中能够牢牢占据着一席之地[6]。

1 复合材料地板的设计要求

1.1 设计原则

（1）层合板铺层的角度虽然是设计者自己定的，但是一般选用0°，90°，45°，-45°这4 种，因为这4 种角度能够有效增加抗扭性能[7]。

（2）相邻两层之间的角度最好不要相差90°，两层之间以45°过渡是最理想的选择，这样可以最有效抗击外界传递过来的力[8]。

（3）铺层数量的选择也是至关重要的，一定要保证强度，所以层数不能太少。但是太多层会导致质量增大，而且制作工艺也会变复杂，材料成本较高[9]。

（4）复合材料设计时一定要遵循蔡-吴准则，该理论相对比较完善，可以很好地衡量复合材料的强度[10]。最外面的2 层选用0°，这样可以使强度变大，很好地降低蔡-吴准则。

1.2 材料选取及设计要求

本文选用的材料是T300/5208 环氧树脂，一般工业用碳纤维的厚度在0.12～0.15 mm 之间[11]，考虑在分析过程中的变化比较大，本文选用每层厚度0.15 mm，共铺28 层。……