[實用新型]一種連續纖維復合材料、汽車前罩及車輛

有效

• 申請號: 202021670842.5
• 申請日: 2020-08-12
• 公開（公告）號: CN213891608U
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 史方圓;陳崇;趙會;陳賢青;李潔;何強;崔泰松
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司;重慶長安新能源汽車科技有限公司
• 主分類號: B32B27/00
• 分類號: B32B27/00;B32B27/06;B32B27/08;B32B27/20;B32B3/24;B62D25/10
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

本實用新型公開了一種連續纖維復合材料包括從上向下依次層疊的上面層、中間層和下面層，所述上面層和下面層材質相同，均是以樹脂作為基體，以連續纖維層作為增強體；所述中間層包括至少兩層塑料薄膜，中間層上設有多個上下貫通的通孔，所述通孔內填充有樹脂，通孔內的樹脂的上、下端分別與上面層和下面層固定連接。其能夠在收到彎曲載荷時，發生破壞吸能，進而在行人與車輛碰撞過程中耗散碰撞能量，起到保護行人的作用。本實用新型還公開了包括上述連續纖維復合材料的汽車前罩和車輛。

技術領域

本實用新型涉及汽車零部件，具體涉及連續纖維復合材料、汽車前罩及車輛。

背景技術

連續纖維復合材料由于其密度小，沿纖維方向強度極高等特點，越來越多的被應用于汽車結構，在保證結構強度的同時實現結構的輕量化。由于汽車結構根據設計理念，不僅要保護車內乘員，而且也要保護車外行人，所以在不同部位，對結構的要求是不同的。以汽車前罩為例，它在車輛與行人碰撞過程中，作為行人傾倒后的主要承載結構，其對行人撞擊的緩沖效果對行人的傷害起到至關重要的作用。目前基于行人保護的要求，需要前罩在車輛與行人碰撞過程中將碰撞能量轉化為前罩永久塑性變形的內能，起到緩沖作用，達到減輕行人受到傷害的目的。

但是連續纖維復合材料只有在受到沿纖維方向的載荷時才會發生破碎吸收碰撞能量，而在受到彎曲載荷時則表現出極好的彈性，很難產生塑性變形或破壞，幾乎無法吸收碰撞能量，所以若作為汽車前罩材料，在發生行人碰撞時，前罩最終會恢復至原樣而幾乎不會耗散碰撞能量，這樣會對行人造成極大傷害。

因此，若要選擇連續纖維復合材料制造汽車前罩，有必要開展其在彎曲載荷下的破壞吸能設計，耗散碰撞能量，起到保護行人的作用。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種連續纖維復合材料、汽車前罩及車輛，其能夠在收到彎曲載荷時，發生破壞吸能，進而在行人與車輛碰撞過程中耗散碰撞能量，起到保護行人的作用。

本實用新型所述的連續纖維復合材料，包括從上向下依次層疊的上面層、中間層和下面層，所述上面層和下面層材質相同，均是以樹脂作為基體，以連續纖維層作為增強體；所述中間層包括至少兩層塑料薄膜，中間層上設有多個上下貫通的通孔，所述通孔內填充有樹脂，通孔內的樹脂的上、下端分別與上面層和下面層固定連接。

進一步，所述中間層包括兩層塑料薄膜，既能夠滿足連續纖維復合材料在彎曲載荷作用下的吸能要求，同時減少了材料用量，降低了重量，節約了制造成本。

進一步，所述連續纖維層為碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維或玄武巖纖維，所述樹脂根據連續纖維層種類進行合理選擇。

進一步，所述上面層、下面層和中間層厚度根據性能需求進行調整。

進一步，所述通孔孔徑以及相鄰通孔的間距根據性能需求進行合理調整。

進一步，采用流動狀態的樹脂在高壓下從上至下依次流過上面層的連續纖維層、中間層的通孔和下面層的連續纖維層，固化得到連續纖維復合材料。

一種汽車前罩，包括內板和外板，所述內板和外板由多個上述的連續纖維復合材料層疊制成。

一種車輛，包括上述的汽車前罩。

本實用新型與現有技術相比具有如下有益效果。

1、本實用新型在上、下面層之間增設了不同材質的中間層，且中間層包括至少兩層塑料薄膜，中間層上設有多個上下貫通的通孔，所述通孔內填充有樹脂，通孔內的樹脂的上、下端分別與上、下表面的面層固定連接，進而在彎曲載荷作用下，上面層和下面層發生彎曲變形，導致下面層變形后的曲率半徑大于上面層的曲率半徑，使得連通上、下面層的塑料薄膜中通孔內的樹脂在上面層和下面層的拉扯下產生剪切變形，該剪切變形將導致通孔內樹脂的破壞，而該破壞會耗散彎曲載荷能量，進而提高了連續纖維復合材料受到彎曲載荷時的吸能性能。