S rychlým rozvojem automobilového průmyslu se roční produkce a vlastnictví automobilů nadále zvyšuje, což má za následek pokračující prohlubování globální energetické krize a problémů se znečištěním životního prostředí. Snižování emisí uhlíku během celého životního cyklu automobilů se stalo klíčovým problémem, který musí globální automobilový průmysl vyřešit.
World Aluminium Association poukazuje na to, že každé snížení hmotnosti vozidla o 10 % může snížit spotřebu paliva o 6 až 8 %. Zároveň v automobilovém průmyslu může odlehčení vozidel pomoci tradičním motorovým vozidlům snížit spotřebu paliva nebo elektromobilům zvýšit kilometrový výkon. Je to také jeden z důležitých prostředků na podporu úspory energie vozidla a snižování emisí. Mezi různými novými lehkými a vysoce pevnými materiály používanými v lehkém konstrukčním designu mají kompozitní materiály z uhlíkových vláken zjevné výhody vysoké specifické pevnosti a specifické tuhosti. Zároveň mají dobrou tepelnou odolnost, odolnost vůči kyselinám a zásadám a nízkou odolnost proti korozi. Koeficient tepelné roztažnosti, dobrá měrná absorpce energie a další výhody z něj dělají první volbu pro lehké provedení exteriérových a interiérových dílů automobilů.
Kapota vozu je důležitou součástí karoserie vozu a má funkce, jako je ochrana motoru a izolace hluku. Kompozitní materiály z uhlíkových vláken se používají při navrhování automobilových kapot, které mohou snížit hmotnost automobilových kapot a účinně snížit hmotnost karoserie automobilu. S rychlým rozvojem technologie výroby kompozitu z uhlíkových vláken, procesní technologie a technologie numerické simulace doma i v zahraničí přilákala optimalizace konstrukčního a procesního designu automobilových krytů z kompozitních uhlíkových vláken velké množství výzkumníků, aby se jí věnovali.
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.
Nejnovějším výzkumným cílem je použití vícestupňové metody návrhu optimalizace spoje koncepčního návrhu, testování materiálového výkonu a návrhu procesu, aby se nakonec dosáhlo lehkého designu krytů z uhlíkových kompozitů při splnění různých mechanických vlastností a požadavků na výrobní proces.
