Laut ausländischen Medienberichten entwickeln Forscher des Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) ein prädiktives Software-Tool, das die Materialstruktur vorhersagen und die Produktionskosten von Kohlefasermaterialien senken soll.
Eine Reihe von Autopreise sind aktiv verpflichtet, den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs zu verbessern. Nach Angaben des US-Energieministeriums, kann Leichtbau ein gangbarer Weg sein. Wenn das Auto um 10% zu reduzieren, kann der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs 6% -8% verbessern .
Carbon ist zweifellos die vielversprechendste aus einem leichten Material, wollen viele Autohersteller ihre Fahrzeuge mit Stahl ersetzen. Im Vergleich zu herkömmlichen Materialien ist Kohlefaser nicht nur leicht, sondern auch eine größere Gestaltungsfreiheit bietet eine Vielzahl von Aussehen zu schaffen und Struktur.
Dennoch gibt es immer noch viele Herausforderungen bei Kohlefaserverbundwerkstoffen und Dr. Leonard Fifield, Materialwissenschaftler und Forschungsgruppe von PNNL, arbeitet an einem vorhersagbaren Konstruktionswerkzeug, das für die Entwicklung neuer leichter und wirtschaftlicher Automobilverbundwerkstoffe verwendet wird.
Das F & E-Team brachte Experten von Toyota, PlastiComp, Autodesk, der University of Illinois, der Purdue University, Virginia Tech, etc. zusammen. Das Team erstellte eine Reihe von Softwaretools, um die Faserorientierung komplexer thermoplastischer Kohlefaserbauteile erfolgreich vorherzusagen (Faserorientierung) und Längenverteilung (Längenverteilung).
Das Tool ermöglicht Autoherstellern und Komponentenentwicklern, neue Produktdesignkonzepte schneller zu erleben und zu erforschen. Die Forscher verglichen die Vorhersagen der Eigenschaften von geformten Kohlenstofffasermaterialien mit denen von geformten Fasern in Simulationssoftware, Damit wurde die Genauigkeit der Software und der Modellierung überprüft. Sie fanden heraus, dass die Software einen sehr hohen Vorhersagewert für die Faserlängenverteilung und eine Vorhersagegenauigkeit von bis zu 88% für die Faserorientierung hatte.
PNNL fand heraus, dass kohlenstofffaserverstärkte Polymer-Verbundstoff-Technologie entweder das Körpergewicht um mehr als 20% reduzieren kann, im Vergleich zu Stahl jedoch kostet das Material mehr als das Zehnfache der Kosten des ersteren.
Derzeit arbeiten die Forscher daran, die Kosten für Kohlefasern zu reduzieren, wodurch die Produktionszyklen verkürzt und die Produktionskosten von kohlenstofffaserverstärkten Polymerverbundwerkstoffen gesenkt werden, was zu einer künftigen Verwendung von Automobil-Kohlefasermaterialien führen könnte, wenn solche Vorhersagesoftware eingesetzt werden sollte Darüber hinaus müssen die Forscher auch die Leistung vorhersagender Softwaretools verbessern.
