q国太qx(chng)西北国家实验室领导的来自工业和学术界的专家团队，计新型、经且轻量化的汽R复合材料而开发预工E工兗?/span>
按照国条例规定Q到2025q_(d)汽R的^均燃油经标准必达到每加仑54.5英里Q比目前每加?5.5英里提高?sh)(jin)?0%。毫无疑问，减重是汽车制造商们寻求提高汽车燃Ҏ(gu)率的众多Ҏ(gu)之一Q而碳U维增强塑料是最有前景的轻量化材料之一?/span>
虽然比钢更强、更轻，但碳U维复合材料相对昂贵Q因而合理用材料的要求更加q切。与金属相比Q碳U维复合材料的徏模更加复杂，q是因ؓ(f)纤l复合材料的Ҏ(gu)取决于刉过E中的纤l含量、纤l长度分布以?qing)纤l取向?/span>
为加速开发新的经的长碳U维复合材料Q美国太qx(chng)西北国家实验室领g家小l一P开发一pd的工E工兗这些小l成员包括：(x)汽R刉商丰田汽R公司、一U零部g供应商麦格纳公司、长纤l材料和技术的供应商PlastiComp公司、领先的q程建模软g提供商AutodeskQ以?qing)来自大学的研究合作伙伴——伊利诺伊大学、普渡大学和弗吉g理工大学?/span>
该团队得C(jin)国能源部R辆技术轻质材料计划办公室的资助，所开发的软g工具成功地预了(jin)复杂纤l热塑性塑料部件中的纤l取向和长度分布?/span>
复合材料部g的开发过E要求汽车制造商刉模兗成型部件ƈq行试。这是一个O长而艰苦的q程Q不利于新型、更h本效益的纤l复合材料在汽R行业的快速发展。利用由太^z西北国家实验室领导的团队验证的工程开发YӞ刉商们将能够在成型前“看出”所提议的碳U维复合材料设计的结构特性会(x)是什么样的。这些工具将允许刉商和汽车部件的设计师们以更快的速度去试验和探烦(ch)新的思想?/span>
该团队采用Autodesk Moldflow软gQ基于最初由Charles Tucker教授与其同事一起开发的模型Q对成型部g中的U维取向和纤l长度分布进行预。在丰田、PlastiComp和麦格纳的指gQ他们采用PlastiComp的材料，成型出长纤l的复合材料部gQƈ提取U维供普渡大学和弗吉g理工大学q行试?/span>
然后Q太qx(chng)西北国家实验室对仿真软g预测的性能与成型纤l的试验l果q行Ҏ(gu)Q以验证软g和模型的准确性。太qx(chng)西北国家实验室发玎ͼ该Y件工h功地预测?jin)纤l长度分?准确?00%)和纤l取?准确?8%)?/span>
此外Q作目的一部分Q太qx(chng)西北国家实验室与麦格U_丰田一P对照标准钢和ȝU维复合材料Q分析了(jin)长碳U维部g的性能收益和成本。太qx(chng)西北国家实验室发玎ͼ所研究的碳U维增强聚合物复合材料技术能够将车npȝ重量减轻20%。但是，纤l部件的生成本可能比钢部g?0倍。利用预工具对工艺和结构进行优化，能够显著降低生成本Qؓ(f)纤l在汽R行业的更q泛应用铺^道\?/span>
