一种复合材料挡泥板支架的介绍与结构分析

张炜，冶涛，王彭彭，刘娟

(陕西德仕汽车部件（集团）有限公司,陕西 西安 710000)

针对汽车行业来讲，汽车每降低重量100kg,百公里可以降低0.6L 燃油，在汽车生命周期内可以节省燃油费用2~3 万元（按照10 年的使用寿命），同时卡车可以多拉200kg 货物，可以增加收入2~3 万元。复合材料一般是由2 种或2 种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法组合成的一种具有综合新性能的新型材料。由于其具有多种材料的共性特点，一般有强度、模量较高的特点，复合材料在航空航天领域、风电、高铁等方面已经得到了广泛应用。近年来，科技的发展、工艺的创新、应用的批量化、复合材料中纤维以及树脂等原材料的价格下降，也为复合材料在汽车领域的延伸应用创造了机会和潜力。

1 复合材料挡泥板支架

1.1 复合材料挡泥板支架的结构

挡泥板支架是卡车（牵引车）连接支架的一种，属于悬臂梁结构的一种支架。一般分为左前、右前、中间、右后、左后支架及翼子板支架。支座结构包括支架梁、安装底座、连接支架及堵盖构成。结构如图1、图2 所示。

图1 从左至右：左右（前支架）、中间支架、左右（后支架）

图2 从左至右：安装底座、支架梁、连接支架（绿色）、堵盖

目前，卡车挡泥板支架已经发展到第4 代，主要挡泥板结构如表1 所示。

表1 挡泥板支架发展情况

1.2 复合材料挡泥板支架的主要技术要求

复合材料挡泥板支架的主要技术要求，如表2 所示。

表2 产品设计要求

测试结果，如图3 所示。

图3

1.3 复合材料挡泥板支架的主要工艺方式

图4

1.4 复合材料挡泥板支架的主要优势

（1）复合材料挡泥板支架的比强度和比刚度较高，复合挡泥板支架的力学性能可以通过工艺和结构设计，即可以通过选择高性能的原材料和合理的铺层形式，使复合材料挡泥板支架结构满足使用要求。

（2）复合材料挡泥板的抗疲劳性能良好。复合材料挡泥板支架因选用高弹性模量的树脂纤维，具有优异的疲劳性能，尤其是满足较大变形受力情况下综合工况的疲劳。

（3）复合材料因能具有较大的阻尼系数，所以复合材料的挡泥板支架的减振隔振性能良好。用同形状和同大小的复合材料挡泥板支架和金属挡泥板支架分别作振动试验，复合挡泥板支架的振动衰减时间较短。

（4）复合材料挡泥板支架耐候性好。复合材料表面一般采取喷涂黑色油漆工艺，用于防护和整车色泽统一。不会出现金属挡泥板支架的锈蚀等问题。材料一般采取耐候性较好的基体树脂材料，一般满足紫外或者氙灯老化1000h。

（5）轻量化优势明显，同钢制挡泥板支架相比重量是钢制挡泥板支架的45%，同铝制挡泥板支架相比重量是铝制挡泥板支架的65%。降重优势明显。

（6）外观采用一体成型，整体为流线型结构，没有传统金属挡泥板支架的焊接、连接、压装等痕迹。

2 结语

复合材料因为独特的高性能、轻量化、高弹性模量而最早使用在航空航天等领域，也因为其独特的特性而逐步在国民经济的一些关键领域逐步拓展使用。我国目前是世界上复合材料产量发展最快的国家之一，随着国家的大力支持，技术、经济性不断提升，复合材料将从航天航空领域逐步渗透到国民经济的每一个相关领域。