一种高性能复合材料后背门的设计研究

周甘华 梁展 陈国庆 朱浩

摘 要：汽车轻量化能节约原材料、单位汽车能耗，增加纯电的续驶里程。复合材料密度小、强度高，兼有良好的减震性、耐蚀性等特点，在汽车轻量化设计上显示出无可比拟的优势。本文探讨一种高性能复合材料的后背门轻量化集成设计，采用功能-材料-结构一体化的设计方法，在确保零部件性能满足设计标准的前提下，使产品质量最小化。

关键词：汽车；轻量化；高性能复合材料；后背门；

1.引言

近年来世界各国越来越重视节能环保，汽车的轻量化、低成本和电动化成为研究的热点。其中轻量化和电动化是重点研究对象，轻量化是在确保性能的基础上，节能化设计各总成零部件，持续优化车型谱。据统计整车总质量每增加10%，油耗将提高 6%～8%。国内研究人员将轻量化技术应用到新能源汽车上，成为目前节省能源和降低排放的最有效的方法之一。汽车轻量化与使用材料密切相关，如采用塑料及其复合材料可减轻汽车零部件约40%的质量，可降低成本40%，因此对轻质材料的研究是汽车轻量化发展的趋势。

本文将研究三个方面内容：基于后背门功能需求，研究复合材料是物理特性，选择合适的材料；基于功能-材料-结构一体化设计平台下的复合材料后背门结构设计研究；研究高可靠性、高精度、高性能的复合材料-复合材料、复合材料-钣金的连接技术。

2. 高性能复合材料后背门的设计研究

1）研究方案：基于成熟的功能、材料、结构一体化设计平台，开发复合材料一体化后背门。……