一种轴向渐变厚度铝合金/碳纤维混合材料轻量化结构的制作方法

本技术涉及复合材料轻量化结构，特别涉及一种轴向渐变厚度铝合金/碳纤维混合材料轻量化结构。

背景技术：

1、新能源汽车的轻量化可以从车身结构入手，包括车身的拓扑优化设计、尺寸形状再优化。

2、拓扑优化设计是指在特定空间范围内，通过重新迭代、规划材料的分布方式，去掉车身的冗余部分，使车内零部件做到薄壁化、小型化。

3、而尺寸形状优化，需要确定车身结构参数后才能进行，要把控车身结构参数与材料分布，对各个桁架结构找到合适的横截面积、几何尺寸以及节点位置，达到基本刚度标准的前提下，使车身重量更轻。

4、现有技术中，纯铝合金管的强度极限不高，纯碳纤维管的成本高；而且等厚度的结构在降低结构重量、增加结构装配域等方面的极限不高。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种轴向渐变厚度铝合金/碳纤维混合材料轻量化结构，外层轴向渐变厚度铝合金管内部设置等厚度碳纤维管，在未降低横向碰撞安全性的前提下，达到两次轻量化设计。

2、本实用新型的目的是这样实现的：一种轴向渐变厚度铝合金/碳纤维混合材料轻量化结构，包括外层金属合金管，所述外层金属合金管内部设置有复合材料管，所述外层金属合金管的壁厚度为渐变厚度，所述复合材料管的内壁厚度相同。

3、本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，有益效果为：

4、1）该结构采用外层金属合金管内粘合复合材料管，使得实用新型即具备碳纤维材料高抗拉强度的特点，又具备金属合金塑形变形大的特点，增大了复合结构的韧性；

5、2）相比于纯碳纤维材料结构，该复合结构在未大幅增加成本的前提下，增加了结构的强度极限；

6、3）该复合结构通过应用外层轴向渐变厚度的金属合金管和内部相同厚度的复合材料管，达到两次轻量化的设计目的。

7、进一步的，所述外层金属合金管为铝合金管。

8、进一步的，所述复合材料管为碳纤维管。

9、进一步的，所述外层金属合金管的壁厚度为轴向渐变厚度。

10、进一步的，所述外层金属合金管和复合材料管的截面为方形。

11、进一步的，所述外层金属合金管和复合材料管的截面为圆形。

技术特征：

1.一种轴向渐变厚度铝合金/碳纤维混合材料轻量化结构，包括外层金属合金管，其特征在于，所述外层金属合金管内部设置有复合材料管，所述外层金属合金管的壁厚度为渐变厚度，所述复合材料管的内壁厚度相同。

2.根据权利要求1所述的一种轴向渐变厚度铝合金/碳纤维混合材料轻量化结构，其特征在于，所述外层金属合金管为铝合金管。

3.根据权利要求1所述的一种轴向渐变厚度铝合金/碳纤维混合材料轻量化结构，其特征在于，所述复合材料管为碳纤维管。

4.根据权利要求1所述的一种轴向渐变厚度铝合金/碳纤维混合材料轻量化结构，其特征在于，所述外层金属合金管的壁厚度为轴向渐变厚度。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种轴向渐变厚度铝合金/碳纤维混合材料轻量化结构，其特征在于，所述外层金属合金管和复合材料管的截面为方形。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种轴向渐变厚度铝合金/碳纤维混合材料轻量化结构，其特征在于，所述外层金属合金管和复合材料管的截面为圆形。

技术总结本技术公开了一种轴向渐变厚度铝合金/碳纤维混合材料轻量化结构，包括外层金属合金管，外层金属合金管内部设置有复合材料管，外层金属合金管的壁厚度为渐变厚度，复合材料管的内壁厚度相同。本技术通过外层轴向渐变厚度铝合金管和内部等厚度碳纤维管相粘合，达到两次轻量化设计，有效的降低了结构重量，增加了结构的强度极限。技术研发人员：苗前程,范若寻,刘杰,陈浩受保护的技术使用者：通承物流装备（扬州）有限公司技术研发日：20231117技术公布日：2024/6/26