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        一種復(fù)合材料擋泥板支架的介紹與結(jié)構(gòu)分析

        2022-08-19 16:10:30張煒冶濤王彭彭劉娟
        中國設(shè)備工程 2022年15期
        關(guān)鍵詞:復(fù)合材料支架領(lǐng)域

        張煒,冶濤,王彭彭,劉娟

        (陜西德仕汽車部件(集團(tuán))有限公司,陜西 西安 710000)

        針對汽車行業(yè)來講,汽車每降低重量100kg,百公里可以降低0.6L 燃油,在汽車生命周期內(nèi)可以節(jié)省燃油費(fèi)用2~3 萬元(按照10 年的使用壽命),同時(shí)卡車可以多拉200kg 貨物,可以增加收入2~3 萬元。復(fù)合材料一般是由2 種或2 種以上不同性質(zhì)的材料,通過物理或化學(xué)的方法組合成的一種具有綜合新性能的新型材料。由于其具有多種材料的共性特點(diǎn),一般有強(qiáng)度、模量較高的特點(diǎn),復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域、風(fēng)電、高鐵等方面已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。近年來,科技的發(fā)展、工藝的創(chuàng)新、應(yīng)用的批量化、復(fù)合材料中纖維以及樹脂等原材料的價(jià)格下降,也為復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的延伸應(yīng)用創(chuàng)造了機(jī)會和潛力。

        1 復(fù)合材料擋泥板支架

        1.1 復(fù)合材料擋泥板支架的結(jié)構(gòu)

        擋泥板支架是卡車(牽引車)連接支架的一種,屬于懸臂梁結(jié)構(gòu)的一種支架。一般分為左前、右前、中間、右后、左后支架及翼子板支架。支座結(jié)構(gòu)包括支架梁、安裝底座、連接支架及堵蓋構(gòu)成。結(jié)構(gòu)如圖1、圖2 所示。

        圖1 從左至右:左右(前支架)、中間支架、左右(后支架)

        圖2 從左至右:安裝底座、支架梁、連接支架(綠色)、堵蓋

        目前,卡車擋泥板支架已經(jīng)發(fā)展到第4 代,主要擋泥板結(jié)構(gòu)如表1 所示。

        表1 擋泥板支架發(fā)展情況

        1.2 復(fù)合材料擋泥板支架的主要技術(shù)要求

        復(fù)合材料擋泥板支架的主要技術(shù)要求,如表2 所示。

        表2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求

        測試結(jié)果,如圖3 所示。

        圖3

        1.3 復(fù)合材料擋泥板支架的主要工藝方式

        圖4

        1.4 復(fù)合材料擋泥板支架的主要優(yōu)勢

        (1)復(fù)合材料擋泥板支架的比強(qiáng)度和比剛度較高,復(fù)合擋泥板支架的力學(xué)性能可以通過工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),即可以通過選擇高性能的原材料和合理的鋪層形式,使復(fù)合材料擋泥板支架結(jié)構(gòu)滿足使用要求。

        (2)復(fù)合材料擋泥板的抗疲勞性能良好。復(fù)合材料擋泥板支架因選用高彈性模量的樹脂纖維,具有優(yōu)異的疲勞性能,尤其是滿足較大變形受力情況下綜合工況的疲勞。

        (3)復(fù)合材料因能具有較大的阻尼系數(shù),所以復(fù)合材料的擋泥板支架的減振隔振性能良好。用同形狀和同大小的復(fù)合材料擋泥板支架和金屬擋泥板支架分別作振動試驗(yàn),復(fù)合擋泥板支架的振動衰減時(shí)間較短。

        (4)復(fù)合材料擋泥板支架耐候性好。復(fù)合材料表面一般采取噴涂黑色油漆工藝,用于防護(hù)和整車色澤統(tǒng)一。不會出現(xiàn)金屬擋泥板支架的銹蝕等問題。材料一般采取耐候性較好的基體樹脂材料,一般滿足紫外或者氙燈老化1000h。

        (5)輕量化優(yōu)勢明顯,同鋼制擋泥板支架相比重量是鋼制擋泥板支架的45%,同鋁制擋泥板支架相比重量是鋁制擋泥板支架的65%。降重優(yōu)勢明顯。

        (6)外觀采用一體成型,整體為流線型結(jié)構(gòu),沒有傳統(tǒng)金屬擋泥板支架的焊接、連接、壓裝等痕跡。

        2 結(jié)語

        復(fù)合材料因?yàn)楠?dú)特的高性能、輕量化、高彈性模量而最早使用在航空航天等領(lǐng)域,也因?yàn)槠洫?dú)特的特性而逐步在國民經(jīng)濟(jì)的一些關(guān)鍵領(lǐng)域逐步拓展使用。我國目前是世界上復(fù)合材料產(chǎn)量發(fā)展最快的國家之一,隨著國家的大力支持,技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性不斷提升,復(fù)合材料將從航天航空領(lǐng)域逐步滲透到國民經(jīng)濟(jì)的每一個(gè)相關(guān)領(lǐng)域。

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