一、不同材料性能比较
      
　　1. 钢制部件的轻量化：薄壁化、拼焊一体化结构，减重25% 左右，大可达40%
      
　　2. 铝合金：  以5 系和6 系为主，替代钢和铸铁，减重40% 左右，大可达60% ，较高强钢成本上升1.3-2。
      
　　3.  复合材料：
　　玻纤增强复合材料：  替代钢，减重25-35% 左右，生产成本较高强钢上升1-1.5 倍。碳纤增强复合材料：  替代钢，减重50-65% 左右，生产成本较高强钢上升2-10。
      
　　轻量化：满足性能要求，重量小。以薄壁结构为特征，静力学刚度和动态振动、疲劳
      
      
      
　　三、长纤增强热塑性复合材料-结构-工艺一体化设计
　　复合材料的特点：材料、结构可设计性强，工艺灵活，面向产品的可控制造！
      
　　以长纤注塑座椅骨架为例：皮-芯结构； 纤维取向、长度、含量分布
      
　　长纤复合材料注塑性能计算及其重要性
      
　　目前计算中采用的纤维取向计算模型
      
　　目前计算中纤维长度计算模型
      
　　长纤维弯曲、折损与临界长度计算
      
      
      
　　螺杆转速对LGF(30%)/PP纤维长度分布影响
      
　　螺杆转速对拉伸断口微观形貌的影响
      
　　力学性能测试-拉伸强度、弹性模量、冲击强度
      
　　结构-工艺一体化设计与分析—学术问题：宏细观耦合（本次不讲）
　　工程方法是成型CAE与结构分析软件的集成应用。对于注塑而言，将Moldflow与ansys（或abaqus)进行集成。
      
　　特别注意：熔接线控制 。 除工艺调控外，我们在设计中引入结构因子。
      
　　结构因子法：（1）建立制品几何模型。
      
      
      
　　预浸带复合板材断口微观形貌（左）：纳米化处理；（右）：无处理
　　左：基体与纤维间结合良好；右：纤维从基体中拨出后几乎无变形的孔洞。
      
　　四、热塑复合材料设计案例
      
　　基础条件
　　 扫描电镜、偏光显微镜、Instron材料试验机、旋转流变仪、PVT仪、精密注塑机、聚合物工作站等测量测试设备 30 余台套，价值4000余万元。
      
　　加工中心、电火花、三坐标测量仪等精密数控机加工、电加工及自动测量设备50余台套，设备总值3000余万元。
      
　　精密注塑机、气体辅助注塑机、压铸机等加工成型设备 20 余台套，价值近千万元。
       
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