[發明專利]三維編織復合材料的上邊梁

在審

• 申請號: 201811137688.2
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109050681A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 陳修賢;何鵬;李世春;王棟;繆樹晨
• 申請（專利權）人: 康得復合材料有限責任公司
• 主分類號: B62D29/00
• 分類號: B62D29/00
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 席勇;龔鎮雄

本發明公開了一種三維編織復合材料的上邊梁，包括本體呈細長條結構，本體包括外層以及芯材。外層為三維編制復合材料；芯材被外層包裹。本發明的三維編織復合材料的上邊梁，能夠有效地減輕整體重量，提高續航里程，并且剛度性能和強度性能都有較大的提高，有效提高汽車的安全性。

技術領域

本發明是關于電動乘用車領域，特別是關于一種三維編織復合材料的上邊梁。

背景技術

電動汽車采用動力電池組及電機驅動動力，它工作時不會產生的廢氣，不排尾氣污染，對環境保護和空氣的潔凈是十分有益的，可以說幾乎是“零污染”，利于國內大氣環境保護。

但電動汽車續航里程較短，再加上天氣、路況、電池等方面因素，實際的續航能力更低，限制了電動汽車的應用。電動汽車由于增加了電池的重量，整車質量比傳統燃油車質量高了很多，進一步限制了續航里程，因此車身輕量化勢在必行。

在碰撞時，由于電動汽車質量較大，在同樣的速度下，碰撞能量較高，車身承受的力更大；側翻時，對車頂的壓力更大，車頂容易產生變形，侵入乘員艙，對行車安全產生不利影響。側圍上邊梁區域在正碰和側翻時需要較高的強度和剛度來維持結構的完整性，以保護乘員艙內成員的安全。

傳統側圍上邊梁結構由于要滿足碰撞和側翻的要求，普遍采用高強度熱成型鋼來制造，重量較重，但碰撞和側翻僅對縱向性能要求較高，而鋼為各項同性材料，在縱向滿足要求的情況化，在橫向會造成性能的浪費，限制了電動汽車續航里程的提高。

復合材料具有高比強度、比剛度的特性，密度較低，代替傳統鋼結構上邊梁減重可達60％，也會提供非常高的強度、剛度性能，滿足汽車碰撞和側翻的要求，提高汽車的安全性和對乘員的保護。

復合材料為各項異性材料，可以根據碰撞和側翻對上邊梁的性能來調整各個方向材料種類和用量，進一步降低結構的重量。

采用復合材料上邊梁的車身結構，減重明顯，可以有效增加電動汽車的續航里程，緩解電動汽車的“里程焦慮”問題。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三維編織復合材料的上邊梁，其能夠有效減輕整體重量，提高續航里程，并且剛度性能和強度性能有較大的提高，有效提高汽車的安全性。

為實現上述目的，本發明提供了一種三維編織復合材料的上邊梁，包括本體呈細長條結構，本體包括外層以及芯材。外層為三維編制復合材料；芯材被外層包裹。

在一優選的實施方式中，三維編制復合材料為碳纖維和玻璃纖維混合編制而成，碳纖維作為軸向紗線，玻璃纖維作為編織紗線。

在一優選的實施方式中，軸向紗線選用50K的大絲束碳纖維，方向為0°方向，所述編織紗線選用300tex的玻璃纖維，方向為±45°方向。

在一優選的實施方式中，芯材選用聚對苯二甲酸乙二醇酯泡沫。

在一優選的實施方式中，芯材的密度在80-150kg/m³之間。

在一優選的實施方式中，采用高壓樹脂傳遞模塑成型工藝制造。

與現有技術的傳統高強度熱成型鋼結構相比，本發明的三維編織復合材料的上邊梁具有以下有益效果：其重量可以減少38.5％，有利于電動車續航里程的提升；剛度性能和強度性能有較大的提高，可有效提高汽車的安全性。

附圖說明

圖1是根據本發明一實施方式的上邊梁的截面示意圖。

圖2是根據本發明一實施方式的上邊梁的外層纖維編織形式示意圖。