轻质碳纤维螺旋弹簧的研究测试



轻质碳纤维螺旋弹簧的研究测试

碳纤维复合材料的力学性能是由碳纤维类型、树脂类类型、碳纤维和树脂类之间的合成率以及生产方式等因素决定的。除了碳纤维的层叠方向，在所有其它条件都相同的情况下研究材料性能是十分重要的。在本文中，材料性能作为误差在虚拟测试中进行计算和分析。通过仿真模型进行试验，开发出碳纤维螺旋弹簧，通过与设计目标和各种试验相符合的弹簧刚度系数验证弹簧所表现出的性能。

对碳纤维和环氧树脂构成的复合材料的性能进行分析预测。通过设计，使碳纤维螺旋弹簧满足特定的性能要求并采用特殊设备和工艺，可应用于实际车辆。对这种螺旋弹簧的可靠性进行了测试。采用碳纤维螺旋弹簧可有效减轻车辆总质量。

如何改善燃油经济性是未来汽车发展的一大挑战。采用碳纤维螺旋弹簧的汽车悬架可为实现汽车的轻量化做出了积极贡献。通过对材料试样进行属性值的测定，可以开发出一种新的复合弹簧，并对其性能进行分析。结果显示，设计的分析模型能够预测碳纤维螺旋弹簧的性能，而且采用碳纤维螺旋弹簧的汽车悬架质量比传统悬架轻一半。进行了复合材料可行性测试，证明了其应用于实际车辆的可行性。复合材料弹簧的测试结果显示汽车零部件的质量可减轻60%，轻型碳纤维螺旋弹簧对实际车辆的平顺性、操纵稳定性和NVH性能都没有负面影响。因此，本研究将复合材料应用于汽车悬架的方案是可行的。

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

编译：王维