01-碳纤维复合材料(CFRP)车体的连接技术-简化版
cfrp成型技术在汽车轻量化中的应用-概述说明以及解释
cfrp成型技术在汽车轻量化中的应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述碳纤维增强塑料（CFRP）作为一种轻质高强度复合材料，在汽车轻量化领域发挥着重要作用。
随着汽车工业的迅速发展和对环保、节能的需求日益增长，CFRP材料正逐渐成为汽车制造业的热门选择。
本文将重点探讨CFRP成型技术在汽车轻量化中的应用，通过对其基本原理、优势以及具体应用进行研究和分析，旨在为读者提供更深入的了解和认识。
随着技术的不断进步和应用的不断拓展，CFRP在汽车制造中的地位将不断提升，为汽车行业的可持续发展注入新的活力。
文章结构如下：1. 引言：1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文：2.1 CFRP成型技术的基本原理2.2 CFRP在汽车轻量化中的优势2.3 CFRP成型技术在汽车制造中的具体应用3. 结论：3.1 总结3.2 展望3.3 结论每个部分将详细探讨CFRP成型技术在汽车轻量化中的应用，并对其基本原理、优势以及具体应用进行深入分析和讨论。
最后总结文章内容，并展望CFRP成型技术在未来的发展趋势和应用前景。
1.3 目的本文旨在探讨CFRP成型技术在汽车轻量化领域的应用，分析其基本原理、优势以及具体应用情况。
通过对CFRP在汽车制造中的应用进行深入研究，旨在为汽车制造企业提供更多关于轻量化技术的参考，促进汽车制造业的发展和创新。
同时，通过本文的撰写，也旨在普及和推广CFRP 成型技术在汽车行业的应用，引领汽车制造业向更加节能环保和高效的方向发展。
2.正文2.1 CFRP成型技术的基本原理碳纤维增强复合材料（CFRP）是一种由碳纤维和树脂共同构成的高强度、轻质材料。
CFRP成型技术是指将碳纤维和树脂进行特定的配置和加工，以制造出具有特定形状和性能的零部件和构件。
其基本原理包括以下几个关键步骤：1. 碳纤维预处理：首先对碳纤维进行表面处理，以增强其与树脂的粘接性和机械性能。
通常采用的预处理方法包括表面氧化、涂覆树脂等。
cfrp材料
cfrp材料CFRP材料是一种碳纤维增强聚合物复合材料，是由高性能碳纤维和环氧树脂或其他聚合物基质组成的。
它具有轻量化、高强度、耐腐蚀、耐疲劳、耐高温等优点，在航空航天、汽车工业、运动器材等领域具有广泛应用。
CFRP材料的主要组成是碳纤维和树脂基质。
碳纤维是由碳原子构成的细长纤维，具有轻质高强度、刚度大、热膨胀系数低等特点。
树脂基质一般使用环氧树脂，具有良好的粘结性和成型性能。
CFRP材料的制备过程包括纤维预浸料制备、层叠和固化。
首先，在一定的工艺条件下，将碳纤维浸渍于树脂基质中，形成纤维预浸料。
然后将预浸料通过自动化设备按照设计要求叠层，形成复合材料的预制板。
最后，将预制板放入热压机中进行固化，使树脂基质固化，并形成最终的CFRP材料。
CFRP材料具有许多优点。
首先，它具有较高的强度和刚度，其拉伸强度和模量分别是钢材的2-10倍和5倍以上。
其次，CFRP材料具有轻质化的特点，密度只有钢材的四分之一左右，因此可以减轻结构的质量，提高整体效能。
此外，CFRP材料还具有优异的耐腐蚀性能，不易受湿气、酸碱等腐蚀。
此外，CFRP材料还具有良好的耐疲劳性能和耐高温性能，适用于复杂工况下的使用。
CFRP材料的应用非常广泛。
在航空航天领域，由于其轻量化和高强度的特点，被广泛应用于飞机机身、机翼、垂直尾翼等部件中，可以提高飞机的燃油效率和飞行性能。
在汽车工业中，CFRP材料可以用于制造车身和车轮等部件，以减轻整车质量，提高燃油经济性和操控性能。
在运动器材领域，CFRP材料可以用于制造高档自行车、高尔夫球杆、网球拍等，以提高产品的性能和品质。
总之，CFRP材料是一种轻质高强度的碳纤维增强聚合物复合材料，具有许多优点。
在航空航天、汽车工业、运动器材等领域具有广泛应用前景。
随着技术的不断进步，CFRP材料的性能还将不断提升，应用范围也将进一步扩大。
碳纤维三维织物复合材料轨道车辆关键承力构件制备技术及应用-概述说明以及解释
碳纤维三维织物复合材料轨道车辆关键承力构件制备技术及应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述碳纤维三维织物复合材料在轨道车辆领域具有广阔的应用前景。
它是一种新型的轻质高强材料，具有良好的力学性能和耐久性。
本文旨在介绍碳纤维三维织物复合材料在轨道车辆关键承力构件制备技术及应用方面的研究进展。
随着城市化进程的加速和人们对交通工具舒适性和安全性要求的提高，轨道交通成为了一种重要的交通方式。
轨道车辆的关键承力构件承担着车辆重量和荷载传递的重要作用，因此对于这些构件的材料选择和制备技术有着严格的要求。
在过去的几十年中，传统的金属材料一直是轨道车辆关键承力构件的首选材料。
然而，随着科技的进步，碳纤维三维织物复合材料因其优异的性能和重量比而逐渐受到关注。
碳纤维三维织物复合材料由高强度的碳纤维和环氧树脂等聚合物基体组成，具有高强度、高刚度、低密度和耐腐蚀等特点。
制备碳纤维三维织物复合材料的关键技术包括纤维预浸料制备、三维织物成型、压力固化和后续处理等环节。
这些技术的发展和应用使得碳纤维三维织物复合材料在轨道车辆领域具备了广泛的应用前景。
本文将重点介绍碳纤维三维织物的特点、碳纤维三维织物复合材料的制备技术以及轨道车辆关键承力构件的设计与应用。
同时，还将对制备技术的优势与挑战进行分析，并对轨道车辆关键承力构件的性能进行评估。
最后，将展望碳纤维三维织物复合材料在轨道车辆领域的应用前景。
通过本文的研究，相信碳纤维三维织物复合材料在轨道车辆领域将发挥巨大的作用，推动轨道交通的发展，提高交通运输的安全性和效率。
1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
具体结构如下：1. 引言部分介绍了碳纤维三维织物复合材料轨道车辆关键承力构件制备技术及应用的背景和意义。
其中，1.1 概述部分对整个文章的主题进行了概括，简要介绍了碳纤维三维织物复合材料以及其在轨道车辆领域的应用。
1.2 文章结构部分（本段）则详细说明了整篇文章的结构框架。
碳纤维复合材料(CFRP)在直线电机上的应用
Ｆ Ｕ Ｊ ｉ ａ ｎｇ ｂｏ，ＴＩ ＡＮ Ｚｈｉ ，ＣＨＡ Ｉ Ｌｉ ａ ｎ ｇ
（ Ｃ ｅ ｔ ｃ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ １ ７ ６ ）
ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｈ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ｓ ｔ ｉ ｆ ｆ ｎ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｆ ａ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ ．
热 膨 胀 系数 可 为零 ） ；
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ，ｉ ｔ ｉ ｓ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｉ ｆ ｂ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｉ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ
Ｋｅ ｙｗｏｒ ｄｓ ：Ｃａ ｒ ｂｏ ｎ ｉ ｆ ｂｒ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏｓ ｉ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ；Ｇｌ ａ ｓ ｓ ｉｂ ｆ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏｓ ｉ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ；Ｌｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｍｏ ｔ ｏ ｒ
碳 纤 维 是 纤 维 状 的 碳 素 材 料 ，其 含 碳 量 在
－
１ 碳 纤 维 复 合 材 料 的 特 性 及 应 用
１ ． １碳 纤维 复 合 材 料 （ Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ） 的主 要 特 性
定子
；
碳纤维一体成型技术
碳纤维一体成型技术碳纤维一体成型技术（CFRP一体成型技术）指的是将预浸料（prepreg）纤维和导电网等补强材料与金属、塑料等基材在一起，以一次成型的方式制成具有高强度、高刚度和导电性能的复合材料构件的制造技术。
传统的CFRP加工工艺是通过手工剪裁、纺织、预热、成型、固化等多道工序，生产出来的产品具有性能稳定、成型精度高、外观美观等优点。
然而，这种CFRP制造方法存在一定的问题，包括成本高、制造速度慢、无法满足复杂形状构件的加工等。
为了解决这些问题，CFRP一体成型技术应运而生。
该技术具有以下优点：1.缩短生产周期。
传统的CFRP加工工艺需要多道工序，生产周期长达数十天，而CFRP一体成型技术仅需要一道工序，生产周期可缩短为数小时。
2.成本更低。
CFRP一体成型技术采用模板或注塑成型法，大幅减少了人工操作和设备投资成本。
同时，精确控制材料用量，避免材料浪费，从而实现成本更低。
3.产品性能更加优越。
由于生产过程中纤维和基材之间的结合强度更高，一体成型的复合材料产品具有更好的强度和刚度。
4.形状更加复杂。
传统制造工艺往往只适用于规则形状的构件，而CFRP一体成型技术可以生产更为复杂的非规则形状，如轻量化飞机构件等。
CFRP一体成型技术采用的制造方法包括注塑成型、RTM工艺、压力合模工艺等。
下面分别介绍这些技术：1.注塑成型：在一组金属模具上，在预置的导电网中注入预浸料丝线，接着进行高压注塑，形成一体成型的复合材料。
一个优点是注塑机的产能可以满足大批量生产。
2.RTM工艺：该工艺是一种中空模生产成型方法，通过注射浸润剂RU(Resin Uptake)使模具内的纤维状预制件带有贯通的纵横向通道，将模具浸入固化剂中进行反应固化，但生产周期可能放缓。
（注：为了满足广大读者，本篇全文内将精锐词汇标注为非精锐词汇加粗文字区分）3.压力合模工艺：该技术是通过先堆叠纤维束干预制成不同的纤维结构，利用模架在甲板上进行成型、加压、硬化而成的。
汽车轻量化进程中碳纤维复合材料(CFRP)技术应用现状
汽车轻量化进程中碳纤维复合材料(CFRP)技术应用现状冶存良;李红娟【摘要】随着汽车工业的不断蓬勃发展,给人们带来众多福利的同时,也衍生出了很多的问题.诸如当下的能源危机、环境污染和交通安全等.面对这些全球性的棘手问题,汽车工业不得不深思产业升级和绿色化道路问题.寻求新型替代燃料和大力发展新能汽车虽然不失为一条康庄大道,但是依然还存在诸多的瓶颈性问题亟待解决.汽车轻量化发展是近年来业界提出的新的发展途径,是从汽车自身的设计、用料和制造工艺等源头上找出路.本文主要对汽车轻量化碳纤维复合材料(CFRP)的技术现状和应用进行了浅析,并提出了相关建议.【期刊名称】《时代汽车》【年(卷),期】2018(000)011【总页数】2页(P21-22)【关键词】汽车轻量化;碳纤维复合材料(CFRP);抗拉强度;弹性模量【作者】冶存良;李红娟【作者单位】宁夏理工学院宁夏石嘴山市 753000;宁夏理工学院宁夏石嘴山市753000【正文语种】中文1 引言据统计2017年全国机动车保有量达到3.101亿辆，其中汽车2.17亿辆（含新能源汽车153.0万辆），预计我国汽车保有量到2020年达到2.8亿辆，2025年达到3.6亿辆，而汽车保有量的峰值将会达到6亿辆。
这预示着我国汽车工业前景一片大好，但与此同时也会加剧能源消耗、环境污染和交通安全等重大问题的恶化。
在当下国家大力倡导节能减排和低碳环保政策的强力驱动下，汽车工业想走上又好又快的绿色发展知道，除了另辟其径发展新能源汽车，还须从汽车自身的设计、用料和制造工艺等源头上找出路。
实验证明，汽车整备质量减轻10%，油耗将减少6%～8%，排放性改善6%，制动距离降低5%，加速时间缩短8%，转向力矩减少6%，轮胎寿命提高7%，材料疲劳寿命提高10%，CO2排放量降低8～11g/（100km）；对于纯电动汽车，整车重量降低10%，平均续驶能力可以增加5%～8%[1]。
现代轿车所使用的传统材料主要为钢材、铸铁、铝合金和塑料等。
碳纤维复合材料（CFRP）在汽车轻量化中的应用
碳纤维复合材料（CFRP）在汽车轻量化中的应用作者：孙少杰来源：《粘接》2022年第07期摘要：针对传统汽车在制造过程中存在的高油耗、质量大、安全性低等问题，采用将碳纤维复合材料（CFRP）应用于汽车零部件制造过程的方式，并结合计算机辅助工程（CAE）对汽车进行结构优化，可有效根据汽车的不同结构及用途灵活的对产品进行设计及加工成型，有利于最大限度的减轻汽车整体质量，利用碳纤维复合材料超高的自身频率及吸收震动能量，使该材料的震动阻尼系数不断增高，在汽车遭受冲击时，碳纤维复合材料可有效吸收冲击能量，提高驾驶人员的安全性。
将该材料应用于汽车生产领域，可实现降低油耗、减少排放的目的。
关键词：碳纤维复合材料;CFRP;汽车轻量化;发展趋势中图分类号：TQ342+.742 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2022）07-0076-04Application of Carbon Fiber Reinforced Polymer （CFRP）in automotive lightweightSUN Shaojie（School of Automotive Engineer， Shanxi College of Communication Technology， Xi'an 710018， China）Abstract：In view of conventional cars in the manufacturing process of high fuel consumption，low quality， safety problem， Carbon Fiber Reinforced Polymer （CFRP） was applied to auto parts manufacturing process， and connecting with the Computer Aided Engineering （CAE） for structural optimization about cars， which can effectively design and proceed according to thedifferent structure and usage with flexibility of the car. It is beneficial to reduce the overall mass of the car to the maximum extent. The vibration damping coefficient of the material is continuously increased by using the super high frequency of the carbon fiber composite material and absorption of vibration energy. When the car is impacted， the carbon fiber composite material can effectively absorb the impact energy and improve the safety of the driver. The application of the material in automobile production canreach the aim of reducing fuel consumption and emissions.Key words：carbon fiber composites; CFRP; automotive lightweight; development trend隨着我国经济的不断发展，汽车工业领域的规模越来越大，人们对于汽车的需求也越来越高。
cfrp是什么材料
cfrp是什么材料CFRP是一种复合材料，全称为碳纤维增强塑料（Carbon Fiber Reinforced Plastics），它是由碳纤维和树脂基体组成的一种高性能材料。
碳纤维是一种具有优异机械性能和化学稳定性的纤维材料，树脂基体则起到了粘合和固化的作用。
CFRP因其轻质、高强度、耐腐蚀等特点，在航空航天、汽车工业、建筑领域等得到了广泛的应用。
首先，让我们来看一下CFRP的主要组成部分。
碳纤维是CFRP的主要增强材料，它具有比钢更高的强度和刚度，并且密度轻，具有优异的抗拉、抗弯和抗冲击性能。
而树脂基体则起到了填充和粘合碳纤维的作用，使得碳纤维能够形成整体结构，提高材料的整体性能。
常见的树脂基体有环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂等，它们各自具有不同的特性，可根据具体应用进行选择。
其次，CFRP的优点主要体现在轻质高强和耐腐蚀性能上。
由于碳纤维的密度很低，因此CFRP具有非常轻的重量，这使得它成为替代传统金属材料的理想选择。
同时，碳纤维具有优异的拉伸强度和刚度，使得CFRP在承受外部载荷时能够保持结构的稳定性，具有良好的抗拉、抗弯性能。
此外，由于碳纤维和树脂基体具有良好的耐腐蚀性能，CFRP还能够在恶劣环境下长期稳定使用。
再者，CFRP的应用领域非常广泛。
在航空航天领域，CFRP常被用于制造飞机机身、机翼、螺旋桨等部件，以减轻飞机重量，提高燃油效率。
在汽车工业中，CFRP被广泛应用于制动系统、车身结构等部件，以提高汽车的性能和安全性。
在建筑领域，CFRP还可以用于加固混凝土结构、制作桥梁和建筑外墙等，以提高建筑物的抗震性和耐久性。
最后，需要注意的是，尽管CFRP具有许多优点，但也存在一些挑战和限制。
首先，CFRP的生产成本相对较高，这使得它在一些大规模应用中受到限制。
其次，CFRP的成型和加工技术要求较高，需要专业的设备和工艺，因此在生产过程中需要投入大量的人力和物力。
此外，CFRP的可回收性和再利用性也是一个需要解决的问题，目前对于CFRP的回收和再利用技术还不够成熟。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.便于检查质量，保证连接可靠性 2. 传递较大载荷 3. 受环境影响小 4.无连接厚度限制，对剥离应力不敏感
1. 制孔导致孔周的局部应力集中，降低连接效率；同时 导致复合材料层压板的强度下降 2. 增加制件的工作量，可能增加成本 3.当紧固件与复合材料接触会产生电偶腐蚀
需要拆卸的部位； 一般用于连接主承力结构，例如防 撞梁等
战
3 缺乏相关行业规范、标准
Part
04
总结与展望
4.1 总结与展望
胶结连接
1
在进行胶接设计时，避免被胶接件承受法向和剥离力，尽可能承受剪切力；
胶接CFRP/金属时，尽量选择韧性较大的结构胶，吸收二者因热膨胀系数
不同引起的应力破坏
混合连接
2
考虑到实际生产、装配中存在的问题，建议使用混合连接的方式；
156974 mm 129374 mm
471
333 mm/WSE
Supporting adhesive Hemming adhesive Sealing adhesive
2120 mm 12226 mm 13254 mm
NEW BMW 7 的CFRP零件以混合连接为主。
顶盖前顶梁（胶接+铆接） 中央通道加强板（胶接+铆接）
比例的应用
单车用铝量达到190kg
单车用铝量超过250kg
单车用铝量超过350kg
单车用镁量达到15kg
单车使用镁合金25kg
单车使用镁合金45kg
碳纤维有一定使用量， 成本比2015年降低50%
碳纤维使用量占车重2%， 成本比上阶段降低50%
碳纤维使用量占车重5%， 成本比上阶段降低50%
1.2 车体连接技术发展趋势
172.9m
141
12
Total WSE：4377
Weldspot equivalents（WSE） calculation
52 35 680
3458 (79%)
1:1 20mm=1WSE 20mm=1WSE 15mm=1WSE 20mm=1WSE 30mm=1WSE
50mm=1WSE
141（3.2%） 12（0.27%）
2.2 典型CFRP车体连接技术应用
Audi A8 D5
车身用材情况
座舱后隔板
奥迪A8-D5为多材料混合车身，其中座舱后隔板为CFRP，提升了整车的扭转刚度； 奥迪A8-D5车体连接技术多达14种，其中CFRP座舱后隔板采用胶结+铆接；
Part
03
众泰CFRP车体连接技术的应用与挑战
3.1 众泰CFRP车体连接技术的应用
1joint=1WSE 1joint=1WSE 1joint=1WSE 1joint=1WSE
BMW i3“生命模块” 的CFRP零件以胶接连接为主。
2.2 典型CFRP车体连接技术应用
BMW i3
CFRP零件 与附件连接：拉铆螺母、螺柱、Onsert等
2.2 典型CFRP车体连接技术应用
NEW BMW 7
Supporting adhesive Hemming adhesive
Sealing adhesive Rivets Chinch-spots Friction stir spot welds Screws
Number of joints or length of seams
52 0.7m 10.2m
2.2 典型CFRP车体连接技术应用
BMW i3
Joining technology
Spot weld Arc welding Friction welding Laser welding Conventional brazing Laser brazing
Structural adhesive
Adhesive joining
1. 缺少可靠地无损检测方法，胶接质量控制较困难 2. 剥离强度低，较难传递大载荷 3. 受湿、热、腐蚀介质等环境影响，存在老化问题 4. 难以胶接较厚的结构，可能有残余应力
应用范围
传递均布载荷或承受剪切载荷的部 位；非主要承力结构上应用较多， 例如车身覆盖件等，精心设计也可 传递较大的载荷
机械连 接
碳纤维复合材料（CFRP）车体的 连接技术
张然然 博士
众泰汽车工程研究院
目录
01
CFRP车体连接应用背景
02
CFRP车体连接技术
03 众泰CFRP车体连接技术的应用与挑战
04
总结与展望
Part
01
CFRP车体连接应用背景
1.1 CFRP在车体中的应用趋势
《节能与新能源汽车技术路线图》--轻量化技术发展路线图
结构胶选型技术路线
CAE分析 结构胶厂家推荐
结构胶预选
物性、力学性能、施工性能、 耐环境性能、法规要求
常规参数
力学性能
电泳后性能测试
模拟使用温度
连接可靠性验证
3.2 众泰CFRP车体连接面临的挑战
挑战
关键技术研究：连接工艺设计、性能评价、失效机理、耐久性能（疲劳耐久性、
1 环境耐久性）等
挑
2 提升设计、模拟、仿真分析能力
2
6
0.33 joints/WSE
Flow drill screws
154
308
0.50 joints/WSE
Laser welding(steel)
32976 mm
999
33 mm/WSE
MAG welging (steel)
633 mm
25
25 mm/WSE
Adhesive joining Structural adhesive
2016-2020年
2021-2025年
2026-2030年
车辆整备质量 高强度钢 铝合金 镁合金
碳纤维增强复合材料
较2015年减重10%
较2015年减重20%
较2015年减重35%
强度600MPa以上的AHSS钢 第三代汽车钢应用比例达到 2000MPa级以上钢材有一定
应用达到50%
白车身重量的30%
equivalents（WSE）
5719
1.0 joints/WSE
Stud welds (steel)
387
578
0.67 joints/WSE
Sheet/standar part
41
124
0.33 joints/WSE
Semitubular rivet
564
1274
0.50 joints/WSE
为轻量化和刚性强化作出了贡献
2.2 典型CFRP车体连接技术应用
NEW BMW 7
Total WSE:10392
Joining technology Spot welds（steel）
Number of joints or length of seams
5719
Weldspot
calculation
Full rivet
38
76
0.50 joints/WSE
Clinch connection
127
190
0.67 joints/WSE
Hemming connection
31066 mm
438
71 mm/WSE
Screws/Nut (metric)
109
330
0.33 joints/WSE
Insert Nut/Stud
合理设计连接几何参数（胶层厚度、紧固件间距等），并且避免发生电偶腐蚀；
尽可能使用法兰边较大的紧固件，降低CFRP的挤压应力
3
仿真分析
典型工况下连接的失效机理及规律
建立有效的耐久性（疲劳耐久性、环境耐久性等）损伤经验预测模型
4
创新连接
谢谢聆听
2019/04/24
1.3 CFRP车体连接技术的特点
连接强度 热膨胀系数
CFRP（2*10-6 K-1），钣金（12*10-6 K-1），铝合金（23*10-6 K-1)
电化学腐蚀
材料 电位（mV）
铝合金 -780
合金钢 -730
不锈钢 +35
钛合金 +190
CFRP +300
Part
02
CFRP车体连接技术
为了强化刚性并减少变速箱传来的振动 等，在中央通道配置了CFRP加固件。该加 固件为コ形，罩在中央通道上
CFRP在车顶周围的应用比较突 出，是为了减轻驾驶室顶棚的 重量并降低重心
16个CFRP零部件 4种CFRP成型工艺 碳纤维生产采用100%可再生能源
车顶纵梁：将CFRP作为中空封闭截面结构的芯 门 槛 梁 ： 通 过 内 置 两 个 L 型 的 材。CFRP芯材的长度不到3m，为一体成型，周 CFRP部件，在强化刚性的同时 围覆盖着钢制表皮。通过使该部件贯穿车体上部， 还有助于减轻重量
2.1 CFRP车体常用连接技术
单一连接
胶接 使用结构胶将零件连接成不可拆 卸的整体 机械连接 将被连接件局部开孔，然后用铆 钉、螺栓等将其紧固连接成整体
连接 技术
混合连接
胶/机械连接 胶接+铆接 胶接+螺接
2.1 CFRP车体常用连接技术
连接 方式
优点
缺点
胶接
1. 无钻孔引起的应力集中 2. 结构轻，连接效率高 3. 抗疲劳，密封、减震性绝缘性能好 4. 不同材料连接无电偶腐蚀、无磨蚀
混合连 接
（胶/ 机械）
1.优势互补 2.阻止和延缓胶层损伤的扩展 3.提高抗剥离、抗疲劳和抗蠕变等性能 4. 适用中等厚度板的连接