王童1 马玉朋1 赵阳2
1.长安大学 汽车学院,陕西 西安 710021
2.长安大学 运输工程学院,陕西 西安 710064
WANG Tong1 MA Yupeng1 ZHAO Yang2
1. School of Automobile, Chang'an University, Xi’an 710021, Shaanxi, China;
2. School of Transportation Engineering, Chang'an University, Xi'an 710064, Shaanxi, China
摘要:
传统的基于大量试验与经验的新材料研发过程,效率低、周期长、成本高。材料基因组计划对工程设计具有重要指导意义,凭借将高效试验技术与快速计算模拟预测协调融合,可极大缩短新材料研发与工程应用周期并降低成本。短切玄武岩纤维增强聚乳酸(BF/PLA)复合材料,天然绿色环保可降解,作为汽车部分内外饰等零部件的理想替代材料之一,具有广阔发展空间。为研究不同纤维参数配比对BF/PLA复合材料热性能的影响机制,快速开发适宜的车用零部件材料,本文首先对多种纤维参数配比下BF/PLA复合材料热性能分别进行试验,通过数据相关性分析,探讨了不同纤维参数配比对复合材料热性能的影响,利用三因素方差分析方法F值提出纤维参数拟中心化方法,建立玻璃化转变温度和结晶度与中心化变量间的拟合归元函数,进行热性能预测,得到决定系数R²分别为0.8870和0.8551,预测精度在实际工程可接受范围内。对某车企实际车型车门内板热性能进行有限元分析,将预测数据模拟结果与原车模拟结果进行对比,结果表明,利用本文所提方法所选较优配比复合材料热性能略优,且显著提升了研发效率,验证了本文所提方法有效性,为未来车用复合材料快速开发、降低成本、选择替代和绿色设计提供重要理论指导和方法参考。