车辆模块中的复合轻量化设计

车辆模块中的复合轻量化设计

未来电动汽车的发展目标是寻找轻量化设计的解决方案，该方案不仅应满足特定的设计要求，而且全生命周期成本和可持续性符合未来发展需求。欧洲Enlight项目是亚琛工业大学汽车研究院（ika）与合作伙伴一起正在开发的基于创新材料和混合设计的不同车辆模块可持续轻量化概念研究项目。

Enlight项目专注基于热固性和热塑性的复合材料基质、生物基质和杂化材料的研究。经过多材料复合材料轻量化设计，将增强的轻量化材料选择合适的接合技术，用于开发未来电动汽车架构的5个模块，包括前模块、地板结构、门、交叉车梁和底盘控制臂，以验证汽车结构部件所需较高的材料性能。

为了验证所设计的材料，对所开发的5个模块进行了机械测试。ika在Enlight项目中参与了电动汽车架构前部模块组件的设计、模拟和测试。

与金属材料轻量化设计相比，所有Enlight项目中模块概念开发的总体目标是质量减轻20%，并保证组件的基本性能。对于前部模块组件，在高速正面碰撞情况下应特别注重碰撞能量吸收能力和结构完整性。基于轻量化设计目标，采用了复合材料轻量化设计的方法。复合轻量化材料组件的系列化生产应通过金属结构的组合和有机片材的热成型来实现。

针对材料可持续性，已将生物基高性能聚酰胺Eco-PaXX（PA410）作为复合基体材料。这种热塑性材料具有高力学性能、高耐化学性和耐热性，以及非常低的CO2排放量。此外，与其它热塑性材料相比，其具有低的吸湿性。

刊名：ATZ Worldwide（英）

刊期：2016年第118期

作者：Dipl.-Ing.Kristian Seidel et al

编译：谷盛丰