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輕質(zhì)碳纖維螺旋彈簧的研制

汽車輕量化一個(gè)很好的方法就是使用一些輕質(zhì)材料，如纖維增強(qiáng)塑料。為獲得良好的力學(xué)性能，應(yīng)采用連續(xù)纖維。但由于材料性能和成型問(wèn)題，該纖維在制造使用中存在設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)。

研究了采用碳纖維和環(huán)氧樹(shù)脂制造碳纖維復(fù)合材料，通過(guò)分析和預(yù)測(cè)材料的性質(zhì)，測(cè)試和模擬按照相關(guān)步驟進(jìn)行。利用這種碳纖維復(fù)合材料制造汽車上的螺旋彈簧，以滿足特定的性能要求和車輛實(shí)際使用要求。新型彈簧已經(jīng)進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，并申請(qǐng)了專利。試驗(yàn)結(jié)果表明，從車輛的設(shè)計(jì)到開(kāi)發(fā)，使用超輕碳纖維螺旋彈簧可以減輕部件70%的質(zhì)量。

改善燃油經(jīng)濟(jì)性是未來(lái)車輛發(fā)展的最大挑戰(zhàn)，開(kāi)發(fā)懸架系統(tǒng)中適用的碳纖維螺旋彈簧能夠很好地實(shí)現(xiàn)輕量化。通過(guò)初始材料試樣的材料特性值，可以開(kāi)發(fā)出一種新的復(fù)合彈簧，根據(jù)性能分析的結(jié)果生產(chǎn)出最終零件，即可以通過(guò)分析模型來(lái)預(yù)測(cè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，并實(shí)現(xiàn)輕量化目標(biāo)。進(jìn)行彈簧應(yīng)用于車輛的可行性試驗(yàn)的結(jié)果表明，新型彈簧未出現(xiàn)問(wèn)題，在車輛負(fù)荷過(guò)大時(shí)，彈簧長(zhǎng)度縮減問(wèn)題也得到了解決。

Daewon Jang et al. SAE 2014-01-1057.

編譯：周建鵬