用于FSAE赛车车身和驾驶员座椅的玻璃纤维增强板件研究

用于FSAE赛车车身和驾驶员座椅的玻璃纤维增强板件研究

UdayakumarRajamanickam et al.SAE 2015-01-0727.

编译：王祥

车身板件是汽车最重要的部分之一，其通常由金属板件通过冲压制成。车身板件可以为驾驶员提供保护，免受冲击伤害。同时，车身板件的外观往往也是影响消费者购买车辆的一项重要因素。目前，汽车工程师学会将高强度、轻质量和低成本作为汽车覆盖件的发展方向，在满足上述要求的各种材料中，玻璃纤维是最具潜力的一种材料。本文以FSAE赛车为例，研究将玻璃纤维增强板件应用在车身板件和驾驶员座椅中的可行性。

FSAE是由各国汽车工程师协会举办的面向大学生的方程式赛车比赛，各参赛队伍设计和制造出的赛车即称为FSAE赛车。文中选择玻璃纤维增强材料，主要是由于其与碳纤维相比成本较低；与金属材料相比，其在体积、强度和质量上都具有优势，同时其具有耐刮伤、耐冲击、易成型以及不会生锈和腐蚀。进行设计时，FSAE赛车采用钢空间框架结构，车身板件采用玻璃纤维增强材料。玻璃纤维增强板件在一个与产品形状相同的模具内制造完成。先使用脱模剂对玻璃纤维增强板件的表面进行处理；之后将甲基过氧化甲乙酮与间苯型胶衣按比例充分混合（前者质量比为2%），并将混合后的溶剂涂布在板件表面，使板件表面形成光滑的防刮层。对座椅形状进行设计时，先通过木板支撑，利用纸板制造座椅的基本模具；之后根据驾驶员的舒适性和尺寸设计座椅参数。座椅模具设计完成后进行座椅制造，制造时依据座椅模具设计，采用玻璃纤维增强板件作为支撑，其余处填充聚氨酯泡沫。

将纤玻璃维增强板件应用在汽车上可为汽车生产商提供较大的灵活性，易于实现汽车定制业务，整个制造过程消除了数控机床的使用，降低了生产成本，因而是可行的。