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2017-01-05 by:CAE仿真在线 来源:互联网
博越后保险杠使用了什么材料:GMT
GMT(Glass Mat reinforced Thermoplastics)是玻璃纤维增强型热塑性塑料的英文首字母缩写。GMT材料是一种新型工程用塑料,可广泛应用于汽车车身各部位,可替代传统的金属部件,减轻重量,降低成本。相信在不久的将来,会为整个汽车工业带来一场新的革命。
GMT以热塑性树脂为基体,以玻璃纤维毡为增强骨架的复合材料。模压好的GMT部件几乎是各向同性的,对于所有类型的冲击,都具有良好的强度,其最终产品没有焊缝,而且可回收利用,这使得它受到汽车界的极大关注。现在欧洲汽车工业越来越倾向于使用GMT,利用它来生产前端部件、座椅壳体、发动机隔噪罩、保险杠、仪表板托架等部件。
和玻璃钢一样吗:不一样
玻璃钢(FRP)亦称作GFRP,即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料,或称谓玻璃钢。
GMT在汽车工业中的应用
在美国,GMT已广泛用于模制汽车保险杆。而现在则发展为由数层单向 GMT(GMT - VD)组成性能更好的单向保险杠,这种保险杠在低温下也具有良好的刚度,能量吸收及故障自动保险性能优良,质量较轻,可按材料性能进行模制,可满足主要应力方向上的高刚度和高强度要求。
保险杠的定义:由外板、缓冲材料和横梁(注:俗称防撞梁)三部分组成
汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力,防护车身前后部的安全装置。目前轿车的前后保险杠采用了塑料,人们称为塑料保险杠。塑料保险杠是由外板、缓冲材料和横梁等三部分组成。其中外板和缓冲材料用塑料制成,横梁用厚度为1.5毫米左右的冷轧薄板冲压而成U型槽;外板和缓冲材料附着在横梁上,横梁与车架纵梁螺丝联接,可以随时拆卸下来。从安全上看,汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体,从外观上看,可以很自然地与车体结合在一块,浑然成一体,具有很好的装饰性,成为装饰轿车外型的重要部件。
GMT的强度:抗拉强度、弯曲强度均大于等于220兆帕
如何达到钢制保险杠的强度:更厚
以采用弯曲强度660兆帕2mm厚的钢板制成的保险杠为例,则改用GMT材料,须使厚度达到钢板的3倍即6mm,其整体强度就完全相同,如果GMT保险杠厚度达到8mm,其整体强度就相当于880兆帕的2mm钢制保险杠。
博越后保险杠到底有多厚:看图
吉利工程师怎么说:
您好:1、密度低,总量轻,比强度高; 2、 耐腐蚀; 3、抗冲击; 4、设计自由度大,易于实现复杂制件一次成型;5、能够满足E-NCAP和美规后碰撞法规要求。顺祝快乐人生,吉利相伴!
您好:1、博越设计采用的是吸能盒防撞梁一体式设计,该设计充分利用了GMT 材料的优势,相比钢板横梁截面可以做的大,延伸至两侧,这样一,整体抗弯强度高,可达2mm以上高强钢板强度;2、在纵梁后端常规吸能盒区域,该横梁有特殊设计,利用该材料内涵玻纤特性,碰撞中藕断丝连,高速碰撞力均匀传递至后纵梁,吸能压溃效果理想。另外,整体结构安全设计中,要认识到吸能盒不是必须的,吸能盒和防撞梁,纵梁需要匹配设计。一体式防撞梁设计在国际上也有先例,比如沃尔沃的V40车型后保也没有吸能盒,吸能盒防撞梁一体式。顺祝快乐人生,吉利相伴!
实践是检验真理的唯一标准:看图
GMT和传统钢材谁更硬?
传统的保险杠缓冲梁是由钢材或铝材制成,并在一定程度上混杂使用GMT材料和部分UD增强材料。但是在以下几个因素影响下,金属材料正逐步被GMT所取代:
1、关于汽车减轻重量的要求递增。除降低能耗的原因外,零部件远离汽车重心位置,减重对降低惯性有利;
2、更高的能量吸收要求:欧洲标准要求是在16km/h的速度下进行冲击测试;
3、可控制的破裂:在高速 (65-80km/h)下零件的完整性和稳定性,在这个速度范围内主要是变形。
缓冲梁的设计输入需要同时满足中国、韩国和欧洲市场的安全法规要求。设计满足北美市场的安全法规需求有:FMVSS201(内饰冲击)/208(不系安全带成员保护和离位成员保护)/214(新侧碰要求)/301(高速后碰燃油保护);欧洲法规有ECE R42,以及保险法规 RCAR等。因此缓冲梁的碰撞安全性能是对GMT材料的主要性能要求。 
本文将针对ECE R42和RCAR法规的试验要求,用有限元方法模拟GMT缓冲梁是否满足法规要求。主要采用CATIA软件建立了CAD模型。采用Hypermesh划分了有限元网格,并且输出key文件,交付LS-DYNA运行进行模拟。
保险杠缓冲梁模型在Hypermesh软件划分网格模型,共有8329个壳单元网格,网格的质量很好,翘曲、畸变均符合有限元碰撞分析的要求。保险杠缓冲梁的有限元模型及其质量检查结果,如下图所示:
结果分析我们看两部分:
Max.Force 和 Displacement,分别是仿真防撞梁的最大应力以及最大应变,数值越小越好。可见GMT材质在这两项数值中优于传统金属防撞梁。
F-D Curve 和 Internal Energy of Beam,这里面我们只看Internal Energy of Beam(梁内能量,也就是碰撞之后防撞梁可以吸收的能量)就可以,数值越大越好,可以看到GMT的数值同样优于传统金属防撞梁。
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