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碳纤维复合材料汽车引擎盖的设计和工艺研究
| 论文题名： | 碳纤维复合材料汽车引擎盖的设计和工艺研究 |
| 关键词： | 汽车引擎盖;逆向设计;碳纤维复合材料;树脂传递模塑工艺 |
| 摘要： | 树脂基碳纤维复合材料具有比强度和比刚度高、密度小、耐高温、耐腐蚀等优良性能。将其应用于汽车引擎盖，在保证刚度、模态频率等力学性能要求的前提下，能够有效地减轻重量，实现汽车轻量化的目的。 论文首先对国内外关于碳纤维复合材料在汽车覆盖件方面的研究和应用进行了阐述，并进行了对比，表明了国内外的差距和进行该方面研究的必要性。又详细论述了关于蜂窝夹层板的计算模型，而后就当前复合材料工艺给出了介绍，特别对RTM工艺展开了说明。 本文采用了逆向设计的方法对碳纤维复合材料汽车引擎盖进行设计，使其与原有的钢制引擎盖外形相同。通过探讨对铺层角度和铺层顺序对引擎盖弯曲刚度、扭转刚度和模态频率的影响，得出比较合适的铺层角度和顺序，从而确定铺层方案。对比原有引擎盖与选定方案下的碳纤维引擎盖的刚度和模态，体现碳纤维引擎盖在轻量化方面的优势，并指出其存在的厚度方面的缺点。 通过对符合材料各种成型方法进行比较，选择RTM工艺来制造引擎盖的内外的碳纤维板。本文先对采用的工艺仿真软件RTM-Worx和它的使用方法进行了介绍，然后探讨预成型体的渗透率，树脂注射的压力和温度对充模时间的影响。得出以下结论：在其他因素一定的前提下，渗透率与注射压力分别与充模时间成反比，注射温度与充模时间成线性递减的关系。本文对制件缺陷也有涉及。 本文从结构和工艺两个方面对碳纤维复合材料汽车引擎盖进行分析，指出其优势和不足，同时讨论了预成型体的制备以及充模工艺参数，对包括引擎盖在内的汽车覆盖件的设计和工艺参数的选择具有一定的参考意义。 |
| 作者： | 张强 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 胡业发 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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