碳纖維復(fù)合材料汽車部件的設(shè)計(jì)思路

　　將碳(C)纖維復(fù)合材料(Material)的設(shè)計(jì)導(dǎo)入車輛工程(Engineering)，對(duì)于減重有明顯的成效，連帶其相較于金屬材料的設(shè)計(jì)手法，也大為不同。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家（美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)），對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。對(duì)于碳纖維復(fù)合材料汽車部件的設(shè)計(jì)需要綜合考慮（consider)材料的性質(zhì)和部件性能的平衡，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)思路。
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　　碳纖維復(fù)復(fù)合材料(Material)的設(shè)計(jì)，會(huì)隨著結(jié)構(gòu)體本身受力情況(Condition)，而改變疊層角度、疊層厚度，甚至要利用幾何特征將其力量傳導(dǎo)到復(fù)合材料較強(qiáng)的地方。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維?？剂科渲瞥膛c破壞(vandalism)模式(pattern)，在設(shè)計(jì)之初，即要如何預(yù)估哪種破壞模式會(huì)先行發(fā)生。再者，由于復(fù)合材料的破壞往往都是屬于瞬間的行為，并非像金屬材料一樣，擁有一段塑性變形，才完全斷裂（fracture);因此復(fù)材不易由實(shí)驗(yàn)（experiment)去判斷何種破壞模式先發(fā)生，且很容易會(huì)產(chǎn)生誤判，故而在設(shè)計(jì)上，非常需要導(dǎo)入電腦輔助工程(Engineering)分析(Analyse)，模擬(定義:對(duì)真實(shí)事物或者過(guò)程的虛擬)真實(shí)的使用情況，先行了解(Find out)結(jié)構(gòu)骼可能（maybe)生破壞的區(qū)域以及破壞后的行為，進(jìn)而改良其設(shè)計(jì)。需要注意(attention)碳纖維鋪放的方向，可以不用主應(yīng)力方向圖判斷力量傳遞（transmission)的方向，并且注意纖維疊層應(yīng)盡量保持對(duì)稱（symmetry)性，以避免在成形后有可能產(chǎn)生翹曲的現(xiàn)象。推薦了解：碳纖維復(fù)合材料在汽車應(yīng)用上的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)（解釋:能壓倒對(duì)方的有利形勢(shì)) 123456
 
　　復(fù)合材料(Material)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品(Product)，并非只是單純的將原有的材料，替換成碳(C)纖維復(fù)合材料而已，事實(shí)（Fact)上，這種材料對(duì)于所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)形式，受力方向等相當(dāng)?shù)拿舾?感覺(jué)敏銳)，自然也提高了設(shè)計(jì)條件的復(fù)雜度;因此，若僅以傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式方法進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，實(shí)難滿足設(shè)計(jì)需求;但若藉由電腦輔助工程(Engineering)的模擬，估算結(jié)構(gòu)的剛性、強(qiáng)度（strength)，則可以快速的了解(Find out)結(jié)構(gòu)件在哪些方向的受力較為嚴(yán)苛，利用復(fù)合材料的特性，將材料設(shè)計(jì)于較為嚴(yán)苛的受力方向，以減少不必要的材料藉此達(dá)到輕量化之目的,對(duì)于加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，更無(wú)疑是如虎生翼，可達(dá)成事半功倍的效果。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。 123456
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