轻质碳纤维螺旋弹簧的研制



轻质碳纤维螺旋弹簧的研制

汽车轻量化一个很好的方法就是使用一些轻质材料，如纤维增强塑料。为获得良好的力学性能，应采用连续纤维。但由于材料性能和成型问题，该纤维在制造使用中存在设计上的挑战。

研究了采用碳纤维和环氧树脂制造碳纤维复合材料，通过分析和预测材料的性质，测试和模拟按照相关步骤进行。利用这种碳纤维复合材料制造汽车上的螺旋弹簧，以满足特定的性能要求和车辆实际使用要求。新型弹簧已经进行可靠性试验，并申请了专利。试验结果表明，从车辆的设计到开发，使用超轻碳纤维螺旋弹簧可以减轻部件70%的质量。

改善燃油经济性是未来车辆发展的最大挑战，开发悬架系统中适用的碳纤维螺旋弹簧能够很好地实现轻量化。通过初始材料试样的材料特性值，可以开发出一种新的复合弹簧，根据性能分析的结果生产出最终零件，即可以通过分析模型来预测产品的开发，并实现轻量化目标。进行弹簧应用于车辆的可行性试验的结果表明，新型弹簧未出现问题，在车辆负荷过大时，弹簧长度缩减问题也得到了解决。

Daewon Jang et al. SAE 2014-01-1057.

编译：周建鹏