碳纤维复合材料汽车引擎盖的设计和工艺研究

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1、碳纤维复（申请工学硕士学位论文）合材料汽车引擎碳纤维复合材料汽车引擎盖盖的设计的设计和工艺研究和工艺研究培养单位：机电工程学院张学科专业：机械工程强研究生：张强指导老师：胡业发教授武2014年5月汉理工大学万方数据分类号学校代码10497UDC学号1049721101275学位论文题目碳纤维复合材料汽车引擎盖的设计和工艺研究英文题目TheDesignandProcessStudyofCFRPHood研究生姓名张强姓名胡业发职称教授学位博士指导教师单位名称机电工程学院邮编430070姓名职称学位副指导教师单位名称邮编申请学位级别硕士学

2、科专业名称机械工程论文提交日期2014年4月论文答辩日期2014年5月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席陈作炳教授评阅人宋春生副教授文湘隆副教授2014年5月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人

3、完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人承诺所提交的学位论文（含电子学位论文）为答辩后经修改的最终定稿学位论文，并授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期万方数据摘要树脂基碳纤维复合材料具有比

4、强度和比刚度高、密度小、耐高温、耐腐蚀等优良性能。将其应用于汽车引擎盖，在保证刚度、模态频率等力学性能要求的前提下，能够有效地减轻重量，实现汽车轻量化的目的。论文首先对国内外关于碳纤维复合材料在汽车覆盖件方面的研究和应用进行了阐述，并进行了对比，表明了国内外的差距和进行该方面研究的必要性。又详细论述了关于蜂窝夹层板的计算模型，而后就当前复合材料工艺给出了介绍，特别对RTM工艺展开了说明。本文采用了逆向设计的方法对碳纤维复合材料汽车引擎盖进行设计，使其与原有的钢制引擎盖外形相同。通过探讨对铺层角度和铺层顺序对引擎盖弯曲刚度、扭转刚度和

5、模态频率的影响，得出比较合适的铺层角度和顺序，从而确定铺层方案。对比原有引擎盖与选定方案下的碳纤维引擎盖的刚度和模态，体现碳纤维引擎盖在轻量化方面的优势，并指出其存在的厚度方面的缺点。通过对符合材料各种成型方法进行比较，选择RTM工艺来制造引擎盖的内外的碳纤维板。本文先对采用的工艺仿真软件RTM-Worx和它的使用方法进行了介绍，然后探讨预成型体的渗透率，树脂注射的压力和温度对充模时间的影响。得出以下结论：在其他因素一定的前提下，渗透率与注射压力分别与充模时间成反比，注射温度与充模时间成线性递减的关系。本文对制件缺陷也有涉及。本文从

6、结构和工艺两个方面对碳纤维复合材料汽车引擎盖进行分析，指出其优势和不足，同时讨论了预成型体的制备以及充模工艺参数，对包括引擎盖在内的汽车覆盖件的设计和工艺参数的选择具有一定的参考意义。关键词：碳纤维复合材料;引擎盖;铺层方案;工艺参数I万方数据AbstractCarbonFiberReinforcedPolymer(CFRP)hasthecharacteristicsofhighspecificstrengthandspecificstiffness,lightweight,hightemperatureresistanceandc

7、orrosionresistance.Itcanreducetheweightofcarbodiesonthepremisethatthestiffnessandmodalfrequencymeetrequirementswhenitisappliedtotheenginehood.Soitachievesthegoalofthelightweightofautomobile.Firstofall,theresearchandapplicationofCFRPonautomobilecoveringpartsiselaborated

8、,whichshowsthegapbetweendomesticandabroad.Soitisnecessarytodotheresearch.Thenthecalculationmodelsofthehoneycombsandwi