科学网—科学家开发用于汽车车顶应用的绿色混合复合材料
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2026-3-27 13:22
| 系统分类: 论文交流
Green hybrid composites for automotive roof applications: experimental study and design optimization using reused PET and jute fiber reinforcements
科学家开发用于汽车车顶应用的绿色混合复合材料
埃塞俄比亚默克莱大学Abrha Gebregergs Tesfay团队开发用于汽车车顶应用的绿色混合复合材料。相关论文于2026年1月1日发表在国际学术期刊《复合材料和先进材料》上。
研究人员探讨了一种用于轻量化汽车应用（尤其是公交车车顶板）的黄麻/PET纤维增强聚酯混合复合材料的开发、实验评估与优化。通过改变黄麻和PET纤维的质量分数及其铺层顺序，共制备了10种层压板。这些层压板被分为四类：（1）纯黄麻/聚酯层压板；（2）黄麻与PET交替铺层的混合结构（J-P-J-P）；（3）以PET为主的外层结构（P-J-J-P）；（4）以黄麻为主的外层结构（J-P-P-J）。黄麻和PET纤维的质量分数范围为10%–40%，其余部分为聚酯树脂。
包括拉伸、压缩、弯曲和冲击在内的力学性能测试表明，与PET进行混杂增强后，材料的拉伸强度和压缩强度略有降低，但弯曲强度和抗冲击性能显著提高，同时吸水率降低。铺层顺序对性能具有显著影响，通过TOPSIS多准则决策方法确定P-J-J-P结构为最优方案。
研究人员利用HyperWorks-OptiStruct进行优化后，公交车车顶板质量减少了34.58%，预计可实现每100 km节省0.146 L燃料。通过Abaqus进行有限元分析（FEA）验证结果，显示位移较小（3.88 mm），且安全系数符合失效准则。
这些结果表明，黄麻/PET混合复合材料在汽车应用中具有作为钢材可持续高性能替代材料的潜力。
Composites and Advanced Materials
该刊是一份经过同行评审的开放获取期刊，欢迎投稿有关复合材料、先进材料、结构科学和工程等领域的原创研究和综述。
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影响因子： 2.1
期刊分区： JCR Q3 MATERIALS SCIENCE, COMPOSITES
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