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2017-01-05 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
博越后保險杠使用了什么材料:GMT
GMT(Glass Mat reinforced Thermoplastics)是玻璃纖維增強型熱塑性塑料的英文首字母縮寫。GMT材料是一種新型工程用塑料,可廣泛應(yīng)用于汽車車身各部位,可替代傳統(tǒng)的金屬部件,減輕重量,降低成本。相信在不久的將來,會為整個汽車工業(yè)帶來一場新的革命。
GMT以熱塑性樹脂為基體,以玻璃纖維氈為增強骨架的復(fù)合材料。模壓好的GMT部件幾乎是各向同性的,對于所有類型的沖擊,都具有良好的強度,其最終產(chǎn)品沒有焊縫,而且可回收利用,這使得它受到汽車界的極大關(guān)注。現(xiàn)在歐洲汽車工業(yè)越來越傾向于使用GMT,利用它來生產(chǎn)前端部件、座椅殼體、發(fā)動機隔噪罩、保險杠、儀表板托架等部件。
和玻璃鋼一樣嗎:不一樣
玻璃鋼(FRP)亦稱作GFRP,即纖維強化塑料,一般指用玻璃纖維增強不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強材料的增強塑料,稱謂為玻璃纖維增強塑料,或稱謂玻璃鋼。
GMT在汽車工業(yè)中的應(yīng)用
在美國,GMT已廣泛用于模制汽車保險桿。而現(xiàn)在則發(fā)展為由數(shù)層單向 GMT(GMT - VD)組成性能更好的單向保險杠,這種保險杠在低溫下也具有良好的剛度,能量吸收及故障自動保險性能優(yōu)良,質(zhì)量較輕,可按材料性能進(jìn)行模制,可滿足主要應(yīng)力方向上的高剛度和高強度要求。
保險杠的定義:由外板、緩沖材料和橫梁(注:俗稱防撞梁)三部分組成
汽車保險杠是吸收緩和外界沖擊力,防護(hù)車身前后部的安全裝置。目前轎車的前后保險杠采用了塑料,人們稱為塑料保險杠。塑料保險杠是由外板、緩沖材料和橫梁等三部分組成。其中外板和緩沖材料用塑料制成,橫梁用厚度為1.5毫米左右的冷軋薄板沖壓而成U型槽;外板和緩沖材料附著在橫梁上,橫梁與車架縱梁螺絲聯(lián)接,可以隨時拆卸下來。從安全上看,汽車發(fā)生碰撞事故時能起到緩沖作用,保護(hù)前后車體,從外觀上看,可以很自然地與車體結(jié)合在一塊,渾然成一體,具有很好的裝飾性,成為裝飾轎車外型的重要部件。
GMT的強度:抗拉強度、彎曲強度均大于等于220兆帕
如何達(dá)到鋼制保險杠的強度:更厚
以采用彎曲強度660兆帕2mm厚的鋼板制成的保險杠為例,則改用GMT材料,須使厚度達(dá)到鋼板的3倍即6mm,其整體強度就完全相同,如果GMT保險杠厚度達(dá)到8mm,其整體強度就相當(dāng)于880兆帕的2mm鋼制保險杠。
博越后保險杠到底有多厚:看圖
吉利工程師怎么說:
您好:1、密度低,總量輕,比強度高; 2、 耐腐蝕; 3、抗沖擊; 4、設(shè)計自由度大,易于實現(xiàn)復(fù)雜制件一次成型;5、能夠滿足E-NCAP和美規(guī)后碰撞法規(guī)要求。順祝快樂人生,吉利相伴!
您好:1、博越設(shè)計采用的是吸能盒防撞梁一體式設(shè)計,該設(shè)計充分利用了GMT 材料的優(yōu)勢,相比鋼板橫梁截面可以做的大,延伸至兩側(cè),這樣一,整體抗彎強度高,可達(dá)2mm以上高強鋼板強度;2、在縱梁后端常規(guī)吸能盒區(qū)域,該橫梁有特殊設(shè)計,利用該材料內(nèi)涵玻纖特性,碰撞中藕斷絲連,高速碰撞力均勻傳遞至后縱梁,吸能壓潰效果理想。另外,整體結(jié)構(gòu)安全設(shè)計中,要認(rèn)識到吸能盒不是必須的,吸能盒和防撞梁,縱梁需要匹配設(shè)計。一體式防撞梁設(shè)計在國際上也有先例,比如沃爾沃的V40車型后保也沒有吸能盒,吸能盒防撞梁一體式。順祝快樂人生,吉利相伴!
實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn):看圖
GMT和傳統(tǒng)鋼材誰更硬?
傳統(tǒng)的保險杠緩沖梁是由鋼材或鋁材制成,并在一定程度上混雜使用GMT材料和部分UD增強材料。但是在以下幾個因素影響下,金屬材料正逐步被GMT所取代:
1、關(guān)于汽車減輕重量的要求遞增。除降低能耗的原因外,零部件遠(yuǎn)離汽車重心位置,減重對降低慣性有利;
2、更高的能量吸收要求:歐洲標(biāo)準(zhǔn)要求是在16km/h的速度下進(jìn)行沖擊測試;
3、可控制的破裂:在高速 (65-80km/h)下零件的完整性和穩(wěn)定性,在這個速度范圍內(nèi)主要是變形。
緩沖梁的設(shè)計輸入需要同時滿足中國、韓國和歐洲市場的安全法規(guī)要求。設(shè)計滿足北美市場的安全法規(guī)需求有:FMVSS201(內(nèi)飾沖擊)/208(不系安全帶成員保護(hù)和離位成員保護(hù))/214(新側(cè)碰要求)/301(高速后碰燃油保護(hù));歐洲法規(guī)有ECE R42,以及保險法規(guī) RCAR等。因此緩沖梁的碰撞安全性能是對GMT材料的主要性能要求。 
本文將針對ECE R42和RCAR法規(guī)的試驗要求,用有限元方法模擬GMT緩沖梁是否滿足法規(guī)要求。主要采用CATIA軟件建立了CAD模型。采用Hypermesh劃分了有限元網(wǎng)格,并且輸出key文件,交付LS-DYNA運行進(jìn)行模擬。
保險杠緩沖梁模型在Hypermesh軟件劃分網(wǎng)格模型,共有8329個殼單元網(wǎng)格,網(wǎng)格的質(zhì)量很好,翹曲、畸變均符合有限元碰撞分析的要求。保險杠緩沖梁的有限元模型及其質(zhì)量檢查結(jié)果,如下圖所示:
結(jié)果分析我們看兩部分:
Max.Force 和 Displacement,分別是仿真防撞梁的最大應(yīng)力以及最大應(yīng)變,數(shù)值越小越好。可見GMT材質(zhì)在這兩項數(shù)值中優(yōu)于傳統(tǒng)金屬防撞梁。
F-D Curve 和 Internal Energy of Beam,這里面我們只看Internal Energy of Beam(梁內(nèi)能量,也就是碰撞之后防撞梁可以吸收的能量)就可以,數(shù)值越大越好,可以看到GMT的數(shù)值同樣優(yōu)于傳統(tǒng)金屬防撞梁。
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