עם ההתפתחות המהירה של תעשיית הרכב, הייצור השנתי והבעלות על כלי רכב ממשיכים לגדול, וכתוצאה מכך משבר האנרגיה העולמי ובעיות הזיהום הסביבתי ממשיכות להתגבר. הפחתת פליטת הפחמן של כל מחזור החיים של מכוניות הפכה לנושא מרכזי שתעשיית הרכב העולמית צריכה לפתור.
איגוד האלומיניום העולמי מציין שכל ירידה של 10% במסת הרכב יכולה להפחית את צריכת הדלק ב-6% עד 8%. יחד עם זאת, בתעשיית הרכב, קל משקל לרכב יכול לעזור לרכבי מנוע מסורתיים להפחית את צריכת הדלק או לרכבים חשמליים להגדיל את הקילומטראז'. זהו גם אחד האמצעים החשובים לקידום חיסכון באנרגיה ברכב והפחתת פליטות. בין חומרים קלים וחזקים חדשים שונים המשמשים בעיצוב מבני קל, לחומרים מרוכבים של סיבי פחמן יש יתרונות ברורים של חוזק ספציפי גבוה וקשיחות ספציפית. יחד עם זאת, יש להם עמידות טובה בחום, עמידות בפני קורוזיה חומצה ואלקלי ועמידות בפני קורוזיה נמוכה. מקדם התפשטות תרמית, ספיגת אנרגיה ספציפית טובה ויתרונות אחרים הופכים אותו לבחירה הראשונה עבור עיצוב קל משקל של חלקי חוץ ופנים רכב.
מכסה המנוע הוא חלק חשוב ממרכב המכונית ויש לו פונקציות כמו הגנה על המנוע ובידוד רעשים. חומרים מרוכבים של סיבי פחמן משמשים בתכנון של מכסה מנוע, אשר יכולים להפחית את משקלם של מכוניות מכוניות ולהפחית ביעילות את מסת גוף המכונית. עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית ייצור מרוכבים של סיבי פחמן, טכנולוגיית תהליך וטכנולוגיית סימולציה מספרית בבית ומחוצה לה, האופטימיזציה המבנית והתהליכית של מנדפים מרוכבים מסיבי פחמן לרכב משכה מספר רב של חוקרים להתמסר לכך.
The laminate structure design of the automotive carbon fiber composite hood and the single-layer engineering constants have a significant impact on the overall stiffness of the hood. Duan Chengjin et al. designed a hybrid sandwich structure of carbon fiber and glass fiber laminates (3K carbon fiber plain woven cloth as the surface layer, glass fiber cloth as the internal laminate) for automobile hood components. The quality of the automobile hood components is only It is 2.75kg, which is 4kg lighter than the original metal car hood. The research results show that the interlayer hybrid sandwich structure laminate design achieves controllable cost and the structural strength meets the needs of carbon fiber composite hood laminate structure design. Li Hao used ABAQUS software to conduct computer-aided engineering (CAE) design of the carbon fiber composite hood. Through static model analysis, he found that the four engineering constants (E1, E2, v12, G12) of the carbon fiber composite material single level are closely related to the carbon fiber composite engine. There is a certain correlation between cover stiffness, and the order of its influence is: G12>E2>E1>v12.
מטרת המחקר העדכנית ביותר היא להשתמש בשיטת תכנון אופטימיזציה משותפת רב-שלבית של עיצוב קונספטואלי, בדיקת ביצועי חומרים ותכנון תהליך כדי להשיג סוף סוף עיצוב קל משקל של ברדסים מרוכבים מסיבי פחמן תוך עמידה במאפיינים מכניים שונים ובדרישות תהליך הייצור.
