S hitrim razvojem avtomobilske industrije se letna proizvodnja in lastništvo avtomobilov še naprej povečujeta, kar povzroča globalno energetsko krizo in težave z onesnaževanjem okolja, ki se še stopnjujejo. Zmanjšanje emisij ogljika v celotnem življenjskem ciklu avtomobilov je postalo ključno vprašanje, ki ga mora rešiti svetovna avtomobilska industrija.
Svetovno združenje za aluminij poudarja, da lahko vsakih 10 % zmanjšanja mase vozila zmanjša porabo goriva za 6 do 8 %. Hkrati lahko v avtomobilski industriji olajšanje vozil pomaga vozilom s tradicionalnimi motorji zmanjšati porabo goriva ali električnim vozilom poveča število prevoženih kilometrov. To je tudi eden od pomembnih načinov za spodbujanje varčevanja z energijo vozil in zmanjševanja emisij. Med različnimi novimi lahkimi materiali in materiali visoke trdnosti, ki se uporabljajo pri oblikovanju lahkih konstrukcij, imajo kompozitni materiali iz ogljikovih vlaken očitne prednosti visoke specifične trdnosti in specifične togosti. Hkrati imajo dobro toplotno odpornost, odpornost proti kislini in alkalijam ter nizko odpornost proti koroziji. Zaradi koeficienta toplotnega raztezanja, dobre specifične absorpcije energije in drugih prednosti je prva izbira za lahek dizajn zunanjih in notranjih delov avtomobilov.
Pokrov avtomobila je pomemben del karoserije avtomobila in ima funkcije, kot sta zaščita motorja in izolacija hrupa. Pri oblikovanju avtomobilskih pokrovov se uporabljajo kompozitni materiali iz ogljikovih vlaken, ki lahko zmanjšajo težo avtomobilskih pokrovov in učinkovito zmanjšajo maso karoserije avtomobila. S hitrim razvojem tehnologije izdelave kompozitov iz ogljikovih vlaken, procesne tehnologije in tehnologije numeričnih simulacij doma in v tujini je optimizacija strukturne in procesne zasnove avtomobilskih kompozitnih pokrovov iz ogljikovih vlaken pritegnila veliko število raziskovalcev, da se ji posvetijo.
The laminate structure design of the automotive carbon fiber composite hood and the single-layer engineering constants have a significant impact on the overall stiffness of the hood. Duan Chengjin et al. designed a hybrid sandwich structure of carbon fiber and glass fiber laminates (3K carbon fiber plain woven cloth as the surface layer, glass fiber cloth as the internal laminate) for automobile hood components. The quality of the automobile hood components is only It is 2.75kg, which is 4kg lighter than the original metal car hood. The research results show that the interlayer hybrid sandwich structure laminate design achieves controllable cost and the structural strength meets the needs of carbon fiber composite hood laminate structure design. Li Hao used ABAQUS software to conduct computer-aided engineering (CAE) design of the carbon fiber composite hood. Through static model analysis, he found that the four engineering constants (E1, E2, v12, G12) of the carbon fiber composite material single level are closely related to the carbon fiber composite engine. There is a certain correlation between cover stiffness, and the order of its influence is: G12>E2>E1>v12.
Najnovejši cilj raziskave je uporaba večstopenjske skupne optimizacijske metode načrtovanja konceptualne zasnove, testiranja učinkovitosti materiala in načrtovanja procesa, da bi končno dosegli lahko zasnovo pokrovov iz kompozitnih ogljikovih vlaken, hkrati pa izpolnjevali različne mehanske lastnosti in zahteve proizvodnega procesa.
