S brzim razvojem automobilske industrije, godišnja proizvodnja i vlasništvo automobila nastavljaju rasti, što je rezultiralo globalnom energetskom krizom i problemima zagađenja okoliša koji se i dalje intenziviraju. Smanjenje emisije ugljika u cijelom životnom ciklusu automobila postalo je ključno pitanje koje globalna automobilska industrija mora riješiti.
Svjetsko udruženje aluminija ističe da svakih 10% smanjenja mase vozila može smanjiti potrošnju goriva za 6% do 8%. U isto vrijeme, u automobilskoj industriji, smanjena težina vozila može pomoći vozilima s tradicionalnim motorima smanjiti potrošnju goriva ili električnim vozilima povećati kilometražu. Ovo je također jedno od važnih sredstava za promicanje očuvanja energije vozila i smanjenja emisija. Među različitim novim laganim materijalima i materijalima visoke čvrstoće koji se koriste u laganom konstrukcijskom dizajnu, kompozitni materijali od karbonskih vlakana imaju očite prednosti visoke specifične čvrstoće i specifične krutosti. Istodobno, imaju dobru otpornost na toplinu, otpornost na kiselu i alkalnu koroziju i nisku otpornost na koroziju. Koeficijent toplinskog širenja, dobra specifična apsorpcija energije i druge prednosti čine ga prvim izborom za lagani dizajn vanjskih i unutarnjih dijelova automobila.
Poklopac motora važan je dio karoserije automobila i ima funkcije kao što su zaštita motora i izolacija buke. Kompozitni materijali od ugljičnih vlakana koriste se u dizajnu automobilskih hauba, što može smanjiti težinu automobilskih hauba i učinkovito smanjiti masu karoserije automobila. S brzim razvojem proizvodne tehnologije kompozita od ugljičnih vlakana, procesne tehnologije i tehnologije numeričke simulacije u zemlji i inozemstvu, optimizacija strukturnog i procesnog dizajna automobilskih kompozitnih hauba od ugljičnih vlakana privukla je veliki broj istraživača da joj se posvete.
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.
Najnoviji cilj istraživanja je korištenje višestupanjske metode optimizacije spojeva konceptualnog dizajna, ispitivanja performansi materijala i dizajna procesa kako bi se konačno postigao lagani dizajn kompozitnih hauba od ugljičnih vlakana uz ispunjavanje različitih mehaničkih svojstava i zahtjeva proizvodnog procesa.
