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纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在汽車工業(yè)的適應(yīng)性如下:
?、佥p量化 FRP制品最大的優(yōu)勢(shì)在于輕量化效果好??捎玫葎偠然虻葟?qiáng)度置換衡量輕量化效果。在彎曲剛度相同時(shí),F(xiàn)RP制品可比鋼制品減質(zhì)40%。從表2-195可以看出,除等拉伸剛度外,其他條件下輕量化效果十分明顯。 ②厚度 如基本采用原來(lái)的結(jié)構(gòu)形狀,則保證等剛度是FRP取代鋼板的基本原則。
?、勰屠匣院湍推谛? FRP的耐疲勞性優(yōu)于其他塑料。暴露于大氣中承受苛刻載荷的船舶及飛機(jī)上FRP零件長(zhǎng)期使用結(jié)果表明其具有足夠穩(wěn)定性,完全可滿足設(shè)計(jì)要求。汽車FRP外裝件和外板因表面涂有涂料,具有足夠的耐大氣老化性能,而表面未涂有涂料的FRP制品,使用數(shù)年后除明顯黃變外,性能幾乎不變。
汽車對(duì)零件的要求須加載后經(jīng)10^9次循環(huán)。據(jù)推算加載10^9后FRP材料強(qiáng)度為靜強(qiáng)度的15%一20%。據(jù)此FRP車身外板等一般零件,設(shè)計(jì)時(shí)的安全系數(shù)定為5,對(duì)承受沖擊載荷較多,且要求可靠性高的零件,安全系數(shù)定為10。
溫度升高,F(xiàn)RP物理機(jī)械性能下降,但FRP耐熱性較好,長(zhǎng)時(shí)間暴露在較高溫度下,也無(wú)明顯老化現(xiàn)象。
?、艹尚头椒?成型方法不同,制品性能和質(zhì)量不相同,制品產(chǎn)量、形狀、大小以及生產(chǎn)效率、成本、供貨量等也不同。
一般,手糊法適宜于月生產(chǎn)量百輛以內(nèi);RTM法干輛以內(nèi);沖壓成型或注射成型可超過(guò)千輛以上。不同的成型方法,制品結(jié)構(gòu)的加工適應(yīng)性不同。
⑤其他 FRP制品設(shè)計(jì)時(shí)還需注意,圓角、凸部圓角應(yīng)盡量大一些,筋和凸部盡量設(shè)計(jì)在不明顯部位,且其體積相對(duì)于板厚的比應(yīng)盡量小一些,長(zhǎng)纖維置于表面跨接處等。