刘志雷

河北工业职业技术大学 河北石家庄 050091

近年来，能源危机和环境污染，使汽车轻量化显得尤为重要，碳纤维复合材料（CFRP）由于其优越的力学性能，如高机械强度和弹性模量、低密度、耐热性、可设计性，在汽车结构中被广泛应用。国内外学者对其在汽车结构上的轻量化设计均进行了相关研究。因此，以碳纤维预成型板材的实际应用情况、耐久性分析为基础，不断改良优化设计方案，可以逐渐提升碳纤维材料的应用效率，在提升碳纤维技术水平的同时，对制造行业的发展具有重要意义。

1 参数确定与模型构建

1.1 碳纤维复合材料参数确定

研究为保证工程常数准确性，以力学性能实验数据为基础，围绕环氧树脂、碳纤维两种材料的抗拉强度、弹性模量、密度等情况进行分析，如表1所示。将勾兑好的材料注入B柱铺设磨具中，具体为将环氧树脂两种调剂按照4:1的质量进行混合，随后加入到RTM中，等到磨具内的碳纤维完全湿润后，再放置到烘干箱内固化3小时以上[1]。等到碳纤维复合板材成型后，利用ASTM试验标准，将其调整至特定形状以供后续的力学测试，本次研究的试验机型号为WANCE-ETB-B。由于碳纤维复合材料的应变系数较小，如果采用传统的应变测试计算体系，容易产生诸多误差，本次试验为保证测量系统的应变、力学性能测试准确性，将采用0°至90°拉伸测试，0°至90°压缩测试，以及±45°的剪力测试。

表1 碳纤维复合材料参数情况

1.2 碳纤维复合材料有限元建模

碳……