一种先进的汽车白车身轻量化设计方法

一种先进的汽车白车身轻量化设计方法

介绍了在汽车白车身设计策略、铝和复合材料创新技术、异种材料粘接方法方面取得的成果。对汽车白车身采用的设计策略主要是减少零件数量、使用新型轻质材料和轻量化技术等，实现了车身的整体轻量化。采用先进铝技术制造的高性能铝合金能够满足生产几何形状复杂、厚度小的部件，再将不同部件组合成一个组件。此外，还可通过不同的制造工艺得到变截面部件。采用湿砂模铸造法能将不同的铝制部件铸造在一起，该设计策略在降低成本和简化装配方面有着巨大的潜力。

在白车身地板的部分区域采用了玻璃纤维增强尼龙复合材料，部件的力学性能得到了提升，该材料可采用先进的热塑性注射成型技术和3D打印方法生产该材料可基于硅酸盐和玻璃纤维层的新型聚丙烯纳米复合材料（PNC）具有良好的韧性和刚度，并已被用于制造防碰撞横梁和侧门。基于再循环聚合物的聚氨酯泡沫作为防碰撞横梁部分中的填充物，可持续吸收能量。考虑采用环氧树脂粘合剂粘接白车身部件，并且减少焊点数量。在某些区域中，粘合剂仅用于在材料聚合期间粘接部件。与改进前的白车身相比，改进后的白车身质量由160kg减轻到了115kg。参照欧盟的碰撞安全标准和静态及动态性能标准，对改进后的车辆进行了有限元分析。有限元分析结果表明，改进后的车辆具有良好的结构性能。

刊名：Transportation Research Procedia（英）

刊期：2016年第14期

作者：Elena Cischino et al

编译：马晓宇