減輕重量

Reducing Weight

減輕車輛的重量可以提升油耗效率,現在新型的輕量、高強度材料已成為研發焦點,金屬方面包括高強度鋼材及鋁合金,樹脂方面包括碳纖強化塑膠 (CFRP) 及其他複合材料。
從強度、疲勞特性、衝擊特性、切削性、成分、結構等層面進行評估。

沖壓加工性評估

以輕量材料製成的沖壓件,是減輕車輛重量的重要條件,使用的輕量材質例如高強度鋼、鋁合金、鎂合金等,但是切削加工性較差,反覆修改模具以符合形狀設計,不僅增加成本,也會延長開發週期。目前嘗試的一種解決方案,是利用模擬事先預測成型問題,減少實際評估的樣品數量。

複合材料評估

碳纖強化塑膠 (CFRP) 的比強度及剛性高於金屬,應用於汽車以減輕重量,進而提升油耗利率。不過,CFRP 這項特性僅表現在纖維方向,而在垂直於纖維的方向或在各層之間,強度即減弱。對 CFRP 層板施加外力時,在纖維平行方向可能發生層板分離和基體龜裂。此外,CFRP 的延展性有限,已知容易受到衝擊。CFRP 層板受到衝擊負荷時,內部基體可能龜裂分離,但在材料表面上並不明顯。