碳纤维复合材料

项目中需要解决的问题、计划达到的目标：

 

本项目针对我国绿色新能源战略对于汽车车身轻量化技术的重大需求，以突破复合材料在轻量化汽车车身规模化应用的基础共性瓶颈问题为目标，结合基础理论研究、虚拟仿真技术与

实验研究方法，从细观、介观到宏观多尺度建立复合材料性能研究方法。建立复合材料的连接设计与优化方法。并以此为基础，建立复合材料汽车零部件到整体车身的正向设计方法，为复 

合材料在汽车车身的应用奠定理论基础与设计方法。本项目的具体研究目标如下：

 

（1）建立细观，介观到宏观多尺度的复合材料性能研究方法，获得复合材料的弹塑性本构关系及损伤失效准则，由此构建零部件及整车结构设计方法的基本输入参数与重要底层基础。

 

（2）建立面向汽车车身的复合材料连接设计与优化方法，为复合材料车身整体结构设计提供重要的理论设计方法支撑。

 

（3 ）建立复合材料汽车零部件高效快速设计方法，提升零部件性能并降低零部件重量。建立零部件性能试验方法，形成零部件的结构设计、仿真分析、试验方法，最终为复合材料汽车零

 

部件的工程化应用提供设计方法支撑。

 

（4）针对整车车身的刚强度、碰撞、疲劳耐久、NVH 等性能开展设计，建立复合材料及金属混合车身正向设计方法，为实现复合材料在整车车身的应用提供设计方法。

汽车轻量化技术是汽车工业 发展的必然趋势。随着世界汽车保有量的持续增加，能源短缺、环境污染等一系列问题日益突出。降低汽车能耗及减轻环境污染已成为汽车工业必须解决 的关键问题。近年来，汽车轻量化设计被证实为解决上述问题的有效途径而成为汽车工业的必然发展趋势。以能源问题为例，传统燃油汽车与新能源汽车都面临“节能”这一共同难题，而 解决这一难题的关键之一是“汽车轻量化技术”。对于传统燃油汽车，据统计其自重每降低 10%，燃油消耗量可降低 6%-8%,温室气体排放量可降低 13%左右。对于新能源汽

计，以及车身的优化以尽可能地降低汽车车身重量，并同时保证高效的制造节拍与合理的生产成本。众所周知，科学系统的设计方法是任何新材料走向工程实际应用的基础和先导。 因此自

下而上，研究获得复合材料的基本性能，并以此为基础，进一步建立复合材料汽车零部件设计方法，最终获得包含复合材料以及金属材料的混合车身正向设计方法，是实现复合材料在轻量

 化汽车车身广泛应用的必由之路。