碳纖維復合材料汽車部件的設計思路

　　將碳(C)纖維復合材料(Material)的設計導入車輛工程(Engineering)，對于減重有明顯的成效，連帶其相較于金屬材料的設計手法，也大為不同。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發(fā)達國家的嚴格控制。對于碳纖維復合材料汽車部件的設計需要綜合考慮（consider)材料的性質(zhì)和部件性能的平衡，實現(xiàn)最優(yōu)設計思路。
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　　碳纖維復復合材料(Material)的設計，會隨著結(jié)構(gòu)體本身受力情況(Condition)，而改變疊層角度、疊層厚度，甚至要利用幾何特征將其力量傳導到復合材料較強的地方。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維?？剂科渲瞥膛c破壞(vandalism)模式(pattern)，在設計之初，即要如何預估哪種破壞模式會先行發(fā)生。再者，由于復合材料的破壞往往都是屬于瞬間的行為，并非像金屬材料一樣，擁有一段塑性變形，才完全斷裂（fracture);因此復材不易由實驗（experiment)去判斷何種破壞模式先發(fā)生，且很容易會產(chǎn)生誤判，故而在設計上，非常需要導入電腦輔助工程(Engineering)分析(Analyse)，模擬(定義:對真實事物或者過程的虛擬)真實的使用情況，先行了解(Find out)結(jié)構(gòu)骼可能（maybe)生破壞的區(qū)域以及破壞后的行為，進而改良其設計。需要注意(attention)碳纖維鋪放的方向，可以不用主應力方向圖判斷力量傳遞（transmission)的方向，并且注意纖維疊層應盡量保持對稱（symmetry)性，以避免在成形后有可能產(chǎn)生翹曲的現(xiàn)象。推薦了解：碳纖維復合材料在汽車應用上的設計優(yōu)勢（解釋:能壓倒對方的有利形勢) 123456
 
　　復合材料(Material)應用于結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品(Product)，并非只是單純的將原有的材料，替換成碳(C)纖維復合材料而已，事實（Fact)上，這種材料對于所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)形式，受力方向等相當?shù)拿舾?感覺敏銳)，自然也提高了設計條件的復雜度;因此，若僅以傳統(tǒng)的設計方式方法進行開發(fā)設計，實難滿足設計需求;但若藉由電腦輔助工程(Engineering)的模擬，估算結(jié)構(gòu)的剛性、強度（strength)，則可以快速的了解(Find out)結(jié)構(gòu)件在哪些方向的受力較為嚴苛，利用復合材料的特性，將材料設計于較為嚴苛的受力方向，以減少不必要的材料藉此達到輕量化之目的,對于加速產(chǎn)品開發(fā)來說，更無疑是如虎生翼，可達成事半功倍的效果。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。 123456
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