RO133971A2 - Caroserie monobloc pentru vehicule cu masă redusă, şi material compozit utilizat pentru realizarea acesteia - Google Patents

Caroserie monobloc pentru vehicule cu masă redusă, şi material compozit utilizat pentru realizarea acesteia Download PDF

Info

Publication number
RO133971A2
RO133971A2 ROA201800698A RO201800698A RO133971A2 RO 133971 A2 RO133971 A2 RO 133971A2 RO A201800698 A ROA201800698 A RO A201800698A RO 201800698 A RO201800698 A RO 201800698A RO 133971 A2 RO133971 A2 RO 133971A2
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
composite
substrate
composite material
reinforced
fibers
Prior art date
Application number
ROA201800698A
Other languages
English (en)
Other versions
RO133971A8 (ro
RO133971B1 (ro
Inventor
Petru Pavel Bere
Călin Gheorghe Dan Neamţu
Cristian Dudescu
Grzegorz Krolczyk
Original Assignee
Universitatea Tehnică Din Cluj-Napoca
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universitatea Tehnică Din Cluj-Napoca filed Critical Universitatea Tehnică Din Cluj-Napoca
Priority to ROA201800698A priority Critical patent/RO133971B1/ro
Publication of RO133971A2 publication Critical patent/RO133971A2/ro
Publication of RO133971A8 publication Critical patent/RO133971A8/ro
Publication of RO133971B1 publication Critical patent/RO133971B1/ro

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/04—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of synthetic material
    • B62D29/046—Combined superstructure and frame, i.e. monocoque constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D23/00—Combined superstructure and frame, i.e. monocoque constructions
    • B62D23/005—Combined superstructure and frame, i.e. monocoque constructions with integrated chassis in the whole shell, e.g. meshwork, tubes, or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la o caroserie monobloc pentru autovehicule, şi la un material compozit armat cu fibre de tip sandviş, din care se realizează caroseria, structura compozită fiind deosebit de rezistentă din punct de vedere mecanic, şi cu masă redusă. Caroseria conform invenţiei este realizată dintr-o structură compozită de tip sandviş, formată dintr-un miez (10) din aluminiu de tip fagure, plasat între un strat (9) exterior şi un strat (11) interior, realizate din material compozit armat cu fibre de sticlă, carbon sau Kevlar, caroseria fiind compusă din două conuri (1 şi 2) faţă şi, respectiv, spate, de impact, ce se continuă cu o podea (3) prevăzută pe margini cu două praguri (4) confecţionate din material compozit, de care se leagă patru stâlpi (5) care susţin plafonul (6) având pe margini o structură (19) de rezistenţă, cu un element (7) de rigidizare dispus în uşă, cu rol de protejare a pasagerilor la impact lateral, toate elementele menţionate obţinându-se într-o matriţă cu mai multe plane de separaţie, legate între ele în procesul de laminare a compozitelor, operaţia realizându-se simultan, rezultând în final o caroserie monobloc completă. Structura compozită conform invenţiei este un material compozit complex, format dintr-un substrat (12) armat cu fibre cu dispunere arhitecturală diferită, o plasă (13) de cupru cu rol de protecţie pentru interiorul vehiculului, pentru a descărca energia statică acumulată, un substrat (14) compozit conţinând un amestec de pulbere de aluminiu şi/sau cupru în proporţie de 45 procente masice în amestec cu un polimer răşină epoxidică,ce realizează o conexiune şi o omogenizare a materialului compozit cu plasa de cupru, un substrat (15) din compozit armat cu fibre, un strat (16) fonoabsorbant şi izolator, dintr-un material de tipulCoremat, Airex, Rohacel sau o spumă poliuretanică, de 1 mm grosime, şi un substrat (17) cu aceiaşi componenţi ca şi substratul (12), aranjarea straturilor fiind aleasă în funcţie de solicitări.

Description

Caroserie monobloc pentru vehicule cu masa redusa și material compozit utilizat pentru realizarea acesteia
Invenția se referă la un concept nou de caroserie monobloc utilizând materiale compozite (MC) armate cu fibre și respectiv al materialului compozit utilizat la fabricarea vehiculelor cu masa redusă.
Materialele compozite au intrat cu succes în viața noastră de zi cu zi, după un stadiu făcut în domeniile de vârf ale tehnologiei mondiale. Aceste materiale sunt rezultatul progresului tehnologic, ca urmare a unor cercetări fundamentale ample, realizate de oameni pentru oameni.
Utilizate în domeniile aerospațiale, militare, medicale sau în construirea de mașini de curse, aceste materiale ajung să fie folosite în viața noastră cotidiană. Fie că e vorba de caroserii de mașini, piese sau subansamble pentru avioane, centrale eoliene, stâlpi de telegraf, sau obiecte sanitare toate sunt prezente în viața noastră și se pot realiza din materiale compozite. Această dezvoltare continuă a materialelor compozite, în special în ultimii 30 de ani, a dus la realizarea unor cercetări care pun în evidență atât proprietățile cât și deficiențele acestora [1-4].
In 1881 Compania McLaren a construit prima caroserie din materiale compozite polimerice pe bază de fibre de carbon. Aceasta a fost considerata revoluționara ca si forma si performante a schimbat decisiv industria auto mondiala.
Azi trecerea de la autoturismele tradiționale cu motoare termice, la cele electrice se produce tot mai accentuat. Cercetările din domeniu scot la iveală necesitatea utilizării materialelor compozite în construcția de autoturisme. Dezvoltarea industriei auto presupune și găsirea de noi soluții alternative în contextul politicilor actuale de dezvoltare durabilă.
Densitatea mică, posibilitatea proiectării și distribuirii materialului de armare pe direcția solicitărilor maxime, caracteristicile mecanice deosebite, rezistența la coroziune sau la agenți chimici sunt doar câteva dintre proprietățile de subliniat a acestor materiale [5-8].
Diferiți cercetători tratează în lucrările lor științifice problemele actuale cu care se confruntă privind utilizarea acestor materiale. Barbero E, Gay D, Decolon Ch., Berthelot J. M., Jones R.M., Vasiliev, Kollar și alții. Fie că este vorba de constituenți, micro sau macromecanică, teoria ruperii acestor materiale, comportarea mecanică, sau noțiuni generale despre tehnologia obținerii acestora, acești cercetători au abordat aceste teme.
a 2018 00698
20/09/2018 în ultimii ani apar tot mai multe lucrări științifice care relatează aspecte legate de utilizarea materialelor compozite în construcția de autovehicule.
Aplicarea materialelor compozite în domeniul construcției de autovehicule rutiere electrice contribuie decisiv la reducerea masei autoturismului. Odată cu reducerea masei se reduce consumul de energie și crește autonomia acestuia [9-11],
Trecerea de la autoturismul hibrid la cel electric este doar o etapă. Sunt firme care trecut peste această etapă și care construiesc azi mașini electrice. Principalele lor probleme sunt sursa de energie ce poate fi înmagazinată în acumulatori insuficientă pentru a deplasa o caroserie cu masă mare.
Din abordările cercetătorilor în domeniu se poate observa foarte ușor că aceștia sunt foarte focusați pe rezolvarea anumitor probleme științifice cum ar fi găsirea caracteristicilor fizico-mecanice optime reducerii masei, proiectare a formei astfel încât sa obțină anumite rezultate sau multe alte aspecte care dau valoare științifică deosebită. Nu sunt prezentate aspecte cu privire Ia tehnologiile care să permită realizarea acestora, a formei structurii care sa răspundă cerințelor de proiectare a materialelor compozite. Deocamdată cercetătorii proiectează piese din MC copiind de cele mai multe ori forma pieselor din metal (black metal pieces). Nu sunt prezentate costurile sau timpul necesar pentru a obține asemenea produse excepționale. în general structurile complexe din materiale compozite armate se realizează prin diferite procedee tehnologice. Asamblarea acestora se realizează prin lipire cu adezivi structurali [12-16], în cazul structurilor complexe este necesară schimbarea formei reperului pentru a realiza o asamblare corespunzătoare. Aceste aspecte trebuie luate în calcul în partea de proiectare și simulare a acestora.
Exemplu de motivare al invenției.
Se cunosc azi diferite abordări la fabricarea diferitelor tipuri de caroserii din metal la care masa acestora este foarte mare. Acestea sunt realizate din tablă asamblată prin sudare, sau lipire cu diferiți adezivi, acestea sunt asamblate formând structura de rezistență.
Se dă un exemplu în legătură cu figura 1 și 2 în care sunt prezentate soluțiile constructive pentru anumite elemente structurale (praguri, stâlpi) la caroseriile din metal la diferite vehicule existente pe piață. Acestea sunt formate din mai multe straturi de tablă profilate astfel încât sa formeze o structura tubulară rezistentă la impact.
Dezavantajele acestor structuri sunt masa mare a elementelor ce urmează a fi asamblate, corodarea elementelor in timp, manoperă importantă la fabricarea fiecărui element (matrițe ștanțe), asamblări prin sudare utilizând diferite dispozitive, imposibilitatea utilizării la prototipuri si la serii mici de fabricație datorită costurilor la fabricarea dispozitivelor.
a 2018 00698
20/09/2018
In domeniul Motor-sport se abordează problema ranforsării caroseriei cu elemente suplimentare de tip țeava prezentate in figura 3, Acestea sunt sudate pe interiorul caroseriei si formează o cușca interioara pentru protejarea pilotului. Așa numita Rollcage necesita o manopera suplimentara, iar din punct de vedere estetic nu poate fi utilizata Ia mașinile de serie.
O altă abordare cunoscută azi la fabricarea elementelor de caroserie utilizând materiale compozite polimerice armate cu fibre de carbon este prezentă la fabricarea autovehiculului SLR McLaren. Aceștia au realizat prima caroserie integrală din fibră de carbon pentru un vehicul de stradă. Specialiștii azi, adică firmele producătoare și proiectanții produselor din MC abordează greșit problema încă din faza de proiectare a produselor. Ei încearcă să reproducă piese din metal și să le realizeze din MC, o abordare total neinspirată care scade mult avantajele MC. O astfel de abordare de tip „Black Metal Pieces”, adică piese negre (din fibră de carbon) realizate cu aceeași formă, ca și a pieselor metalice, nu este soluția fericită.
Principalul dezavantaj al acestei abordări este acela că materialele compozite au un comportament anizotropic și sunt structuri neomogene. Comportamentul este total diferit decât al metalelor sau al materialelor omogene izotrope. De asemenea pentru fabricarea fiecărui element se alocă o manoperă foarte importantă ceea ce crește prețul produselor.
Problema tehnică care o rezolvă invenția este realizarea unei caroserii monobloc din materiale compozite armate cu fibre, o structură rezistentă la impact frontal, lateral și spate având masa redusă.
Ideea inovativă a acestei invenții constă într-o caroserie portantă de tip monobloc fabricată din materiale compozite armate cu fibre, de tip sandwich și a materialului compozit utilizat pentru realizarea caroseriei. Această structură compozită este deosebit de rezistentă din punct de vedere mecanic și are masa redusă.
Caroseria monobloc, conform invenției, înlătura dezavantajele soluțiilor cunoscute prin faptul este conceputa pentru a fi realizata ca o piesa unitara care conține elementele de fixare si conectare cu celelalte elemente ale mașinii, in forma de monocoq închis realizat dintr-o structura „sandwich”, alcătuita dintr-un miez din aluminiu, de tip fagure îmbrăcat intrun strat exterior si un strat interior din material compozit, iar pentru creșterea rigidității si protecție la impact este prevăzuta cu conuri de impact, stâlpi si praguri obținute prin creșterea grosimii miezului de tip fagure, toate elementele caroseriei monobloc fiind realizate într-o a 2018 00698
20/09/2018 matriță având mai multe plane de separație, structura compozită fiind laminată și polimerizată în matriță.
Acest nou concept are elemente specifice structurilor compozite care diferă de structurile metalice actuale. Design for carbon fibre sau proiectarea specifică a reperelor din fibre de carbon este un concept nou care oferă avantajele maxime produselor realizate din materiale compozite. Astfel de avantaje sunt: proiectarea arhitecturală a straturilor și dispunerea fibrelor pe direcția solicitărilor maxime, rigidizarea structurilor prin utilizarea structurilor sandwich fapt ce duce la reducerea masei structurilor, eliminarea dublărilor de pereți ca și in cazul tablelor metalice pentru a obține caracteristici mecanice mai ridicate, reducerea la maxim a masei structurilor prin utilizarea de elemente specifice (structuri sandwich de diferite grosimi), alternarea straturilor cu diferite tipuri de materiale (fibre de sticlă, de carbon, de kevlar sau alte fibre).
O astfel de abordare se realizează încă din faza conceptuală a proiectării specifice structurilor din materiale compozite. Astfel se pot exploata la maxim caracteristicile fizicomecanice ale acestor materiale.
Tehnologiile de fabricație ale materialelor compozite (laminare a compozitelor) sunt specifice acestora (formare manuală, formare cu sac sub vid, formare prin transfer de rășină in matriță, formarea prin presare etc.). Acestea prezintă o simplitate mai mare decât tehnologiile de prelucrare a tablelor. Structura monobloc din material compozit prezentată este mai ușor de obținut și este gata asamblată la demularea din matriță. Nu are elemente lipite ulterior, întreaga caroserie obținându-se ca un singur corp comun. Aceasta conferă o rigiditate și o rezistență deosebită la impact.
Procedeul de fabricație al caroseriei monobloc din materiale compozite se pretează și la serii mici de fabricație sau prototipuri deoarece costul matrițelor este mult redus în comparație cu matrițele de ambutisare a tablelor. Matrițele se pot executa din materiale compozite sau chiar prin tehnici de prototipare rapidă. Prețul de cost al dispozitivelor și al matrițelor este mult mai mic ceea ce duce la un preț de cost final mai mic al produselor si timpul de fabricație al dispozitivelor este mult mai redus.
Se da un exemplu de realizare a invenției in legătura cu figurile 1-9, care reprezintă:
- Fig. 1. Secțiune printr-un prag tubular realizat din metal
- Fig. 2. Secțiune printr-un stâlp tubular realizat din metal
- Fig. 3. Caroserie ranforsata cu elemente suplimentare de rezistență tip Rollcage
- Fig. 4. Caroserie monobloc vedere laterală
- Fig. 5. Secțiune cu un plan A-A din Fig. 4 a 2018 00698
20/09/2018
- Fig. 6. Secțiune cu un plan B-B din Fig. 4
- Fig. 7. Materialul compozit folosit la realizarea caroseriei
- Fig. 8. Structura materialului compozit de pe exteriorul caroseriei (stratul 9, Fig. 7)
- Fig. 9 Secțiune realizată prin stâlpul spate al caroseriei
Caroseria monobloc (fig. 4) realizată din materiale compozite armate cu fibre conform invenției, are elemente specifice deoarece sunt obținute ca un întreg, printr-o singură etapă de laminare a materialului compozit într-o matriță. Elementele specifice prezentate in fig. 4 sunt: 1 conurile de impact față și 2 spate, 3 podeaua care înglobează pe margini pragurile 4, stâlpii 5 și plafonul 6. Toate aceste elemente sunt legate între ele încă din faza de laminare a materialului compozit în matriță fiind un singur corp monobloc. Pentru impact lateral suplimentar față de elementele 3;4;5;6, în ușă este prevăzută o structură tubulară 7, de tip sandwich care se sprijină lateral de structura monobloc.
Conurile de impact față și spate prezentate în figura 5 și 6 sunt realizate dintr-un material notat cu 8. Structura materialului este prezentată în figura 7, formată dintr-ul strat exterior 9, un miez 10 si un strat interior 11. Straturile 9 si 11 din figura 7 sunt din material compozit armat cu fibre (sticlă, carbon, Kevlar, etc.). Matricea de legătură dintre fibre este un polimer de tipul poliester, epoxy, vinilester, termoplast etc. Stratul notat cu 10 este un strat de tip structură fagure de aluminiu. Acesta este lipit de straturile 9 si 11 cu un adeziv structural.
Pentru întreaga caroserie materialul compozit folosit la realizarea statului exterior notat cu 9 în figura 7, este format din straturi de material compozit armat cu fibre de carbon, Kevlar, sticlă sau alte fibre în matrice polimerică, combinat cu mai multe materiale și prezentat in figura 8. Compoziția și distribuția miezului 10 prezentat în figura 7 este din materiale de tip fagure de aluminiu, Kevlar, plastic, spuma poliuretanică, diferit pentru părțile caroseriei monobloc. Stratul interior notat cu 11 în figura 7, este format dintr-un material compozit armat cu fibre de Carbon, Kevlar, sticlă sau alte fibre în matrice polimerică.
Materialul din stratul exterior notat cu 9 în figura 7 și detaliat în figura 8 este compus dintr-un material compozit 12, armat cu fibre de tip mat, țesături, unidirecțional, biaxial, etc. din fibre de carbon, Kevlar, sticla sau alte fibre, cu o dispunere arhitecturală diferită a starturilor pentru a fi cat mai rezistent din punct de vedere mecanic. Stratul 13, este o plasă de cupru cu rolul de protecție pentru interiorul vehiculului pentru a descărca energia statică ce se poate acumula, în straturile compozite. Stratul 14, este un material compozit, amestec de pulbere de aluminiu și/sau cupru în proporție de 45% procente masice în amestec cu un polimer rășină epoxidică care realizează o conexiune și o omogenizare (uniformizarea) materialului compozit cu plasa de cupru. Urmează startul cu numărul 15, un strat compozit a 2018 00698
20/09/2018 armat cu fibre, și un strat izolator notat cu 16, format dintr-un material ușor, de tipul Coremat, Airex, Rohacel sau o spuma poliuretanică de 1 mm grosime, fonoabsorbant și izolator din punct de vedere electrostatic. Stratul notat cu 17, are aceeași componență ca și stratul 12, aranjarea straturilor putând fi diferită în funcție de solicitări, acesta este considerat startul din interior.
Miezul 10 (figura 7) este de tip de fagure si este din aluminiu pentru podea, praguri, conurile de impact, stâlpi, rama plafonului (toate elementele structurale) sau din hârtie, plastic, aramid, Nomex, Coremat etc. pentru celelalte elemente de legătură (plafon, aripi). Acestea sunt lipite intre ele in procesul de fabricație (laminare) cu adezivi structurali.
Materialul din stratul interior notat cu 11 in figura 7 este compus dintr-un material compozit armat cu fibre de tip mat, țesături, unidirecțional, biaxial, etc. din fibre de carbon, Kevlar, sticla sau alte fibre, cu dispunere arhitecturală diferită a straturilor pentru a fi cat mai rezistent din punct de vedere mecanic.
în partea din față și spate caroseria monobloc este prevăzută cu elemente specifice numite conuri de impact 1 si 2 in Fig. 4. Acestea sunt de formă tronconică și sunt realizare dintr-o structură de tip sandwich notata cu 8 in figurile 5 si 6 si a cărui structură este prezentată detaliat în figura 7 si 8.
Structura este deosebit de rezistentă si este proiectată pentru a proteja pasagerii, având ca și material pentru pereții exteriori configurația prezentată în figura 8 din material compozit armat cu fibre de sticlă/carbon/ Kevlar, sau alte fibre iar în interior o structură de fagure din Aluminiu.
în caz de impact energia este absorbită de această structură și transmisă mai departe podelei. Conurile de impact mai au rolul de a susține sistemul de suspensie al vehiculului. Acesta se montează în zona din față și spate. în zona de asamblare a acestuia structura compozită este prevăzută cu inserții metalice dispuse între straturile compozite.
Podeaua este in prelungirea conurilor de impact și are pe margini două praguri confecționate dintr-o structură compozită cu fagure de aluminiu de grosime mai mare decât in cazul conurilor de impact. O secțiune prin zona podelei și a stâlpului spate este prezentată în figura 9. Aceasta pe lângă rolul funcțional de susținere a interiorului datorită structurii deosebit de rezistente și a pragurilor de pe margini, preia energia de impact atât longitudinală cât și laterală, materialul fiind cel prezentat in figura 7 si detaliat in figura 8 iar miezul interior fiind de tip fagure din aluminiu.
Pe plafonul 18 figura 9 sunt dispuse elemente de întărire simetric pe marginile acestuia 20 si central 19, pentru aceste elemente structura materialul este prezentată in figura 7 si 8 a 2018 00698
20/09/2018 având în interior fagure din aluminiu. Plafonul 18 este confecționat din materialul prezentat in figura 7 și 8 având in interior fagure Kevlar, plastic, spuma poliuretanică. Pe podeaua 23, longitudinal este dispus un element de întărire 22 de tip tunel cu aceeași configurație a materialului ca și la podea.
Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:
reducerea masei caroseriei, creșterea rezistenței la impact,
- simplificarea tehnologiei de fabricație, obținerea unei caroserii monobloc direct asamblate din matriță, reducerea prețului de cost pentru serie mică de fabricație, orientarea preferențială a materialului pe direcția solicitărilor maxime caroseria nu mai corodează la sfârșitul duratei de viață al caroseriei elementele se pot recicla prin măcinare și reintroducere ca materiale de adaos in alte structuri compozite
Această propunere a fost susținută de un grant al Autorității Naționale pentru Cercetare Științifică și Inovare, CNCS-CCCDI-UEFISCDI, număr de proiect PN-III-P2-2.196BG-2016-0210, în cadrul PNCDI III .
Bibliografie.
[1] Barbero, E.J., Introduction to composite materials design. Ed. Taylor & Francis, USA, 1998,1SBN 1-56032-701-4;
[2] Gay, D., Materiaux composites, le editions, Editions Hermes, Paris, 1987, ISBN 2-86601-116-3;
[3] Gay. D., Gambelin, J., Une aproche simple du calcul des structures par la methode des elementsfinis, Editions Hermes, Paris, 1989;
[4] Gay, D., Materiaux composites, 4e editions, Editions Hermes, Paris, 1997, ISBN 2-86601-586-X;
[5] lancău, H., Nemeș, O., Materiale compozite. Concepție și fabricație., Ed. Mediamira, Cluj-Napoca, 2003, ISBN 973-9357-24-5;
Bere P, Materiale Compozite Polimerice, UTPRESS, Cluj-Napoca, 2012, ISBN, 978-973-662-723-1,.
[7] Florea C. Bere P., Fabricația pieselor din materiale compozite prin procedeul a 2018 00698 <?
20/09/2018 de transfer in matriță, Editura, UTPRESS, Cluj-Napoca. 2017,1SBN, 978606-737-229-8, [8] Bere P, Guțu, M., Fabricația materialelor compozite. Materiale. Metode. Aplicații, Editura Tehnică UTM, Universitatea Tehnică a Moldovei Chișinău 2018, ISBN 978-9975-45-538-1.
[9] Lubin, G., Handbook of composite, Ed. Van Nostrad Reinhold, New-York, 1982;
[10] R&G Faserverbunde'werkstqffe Handbuch, Edition 9, GmbH, D-71111 Waldembuch, www.r-g.de, 2008;
[11] Udroiu, R., Materiale compozite. Tehnologii și aplicații în aviație., Ed. Universității Transilvania, Brașov, 2006, ISBN 973-635-646-9;
[12] Vasiliev, V., Morozov, E., Mechanics and Analysis of Composite Materials,
Ed. Elsevier Science, UK, 2001, ISBN 0-08-042702-2;
[13] Bere P., Berce P., Nemeș O., Bale N. Brevet de invenție, Procedeu de obținere a plăcilor din materiale compozite polimerice armate cu fibre, nr. 128093,2015, [14] Bere, P, Berce, P; Nemeș, O., Phenomenological fracture model for biaxial fibre reinforced composites, Composites Part B: Engineering, vol.43-5, Pag. 2237-2243,2012 [ 15] Bere P, C. Neamțu, Design and manufacturing methodology for FI nose car,
2014 Internațional Conference on Production Research - Regional
Conference Africa, Europe and the Middle East - 3rd Internațional Conference on Quality and Innovation in Engineering and Management, Pag.30-35, ISBN: 978-973-662-978-5, 2014 [16] Bere P., Dudescu M., Nemeș O., et.all Design and Analysis of Carbon/epoxy
Composite Bicycle Handlebar, Materiale Plastice, voi. 51, no. 2, pp. 145-149, 2014.

Claims (4)

  1. REVENDICĂRI
    1. Caroserie monobloc pentru vehicule cu masa redusa realizata din materiale compozite armate cu fibre și alcătuită din conurile de impact (1) si (2), podeaua (3), pragurile (4), stâlpi (5) care susțin plafonul (6), element de impact lateral (7) caracterizată prin aceea ca pentru a fi ușoară și rezistentă la impact este fabricată dintr-o structură compozită de tip sandwich formată dintr-un miez (10) de tip fagure, din aluminiu plasat între un strat exterior (9) și un strat interior (11) realizate din material compozit armat cu fibre din sticlă, carbon sau Kevlar. caroseria fiind compusa din două conuri de impact, față (1) și spate (2) care se continuă cu o podea (3) prevăzută pe margini cu două praguri (4) confecționate din material compozit de care se leagă patru stâlpi (5) care susțin plafonul (6) având pe margini o structură de rezistență (19), cu un element de rigidizare (7), dispus in ușa și având rolul de protejare a pasagerilor la impact lateral, toate elementele menționate obținându-se într-o matriță cu mai multe plane de separație, legate între ele în procesul de laminare a compozitelor, operația realizându-se simultan, la finalul procedeului caroseria monobloc fiind completă.
  2. 2. Caroserie monobloc, conform revendicării 1, caracterizata prin aceea ca pentru protecția la impact frontal sau din spate, conurile de impact față (1) și spate (2) prezintă în secțiunea longitudinală o formă trapezoidală cu baza mare spre habitaclu și sunt legate între ele atât prin podeaua (3) cât și prin pragurile (4), favorizând disiparea progresivă a energiei de impact.
  3. 3. Caroserie monobloc, conform revendicării 1, caracterizata prin aceea ca pentru creșterea raportului dintre rigiditatea si masa caroseriei, peretele exterior (9) pentru conurile de impact (1) si (2), podeaua (3), pragurile (4), stâlpi (5), plafonul (6), elementul de impact lateral (7), elementele de întărire (19) si (20) ale plafonului, constă dintr-un material compozit complex, format dintr-un substrat (12) armat cu fibre cu dispunere arhitecturala diferită, o plasă de cupru (13) cu rolul de protecție pentru interiorul vehiculului pentru a descărca energia statică ce se poate acumula, un substrat compozit (14), conținând un amestec de pulbere de aluminiu și/sau cupru în proporție de 45% procente masice în amestec cu un polimer rășină epoxidică care realizează o conexiune și o omogenizare a a 2018 00698
    20/09/2018 materialului compozit cu plasa de cupru, un substrat (15), din compozit armat cu fibre, un strat fonoabsorbant și izolator (16), dintr-un material ușor de tipul Coremat, Airex, Rohacel sau o spuma poliuretanică de 1 mm grosime și un substrat (17), cu aceeași componență ca și substratul (12), aranjarea straturilor fiind aleasă în funcție de solicitări.
  4. 4. Materialul compozit pentru caroseria monobloc având o structură sandwich formată dintr-un miez (10) de tip fagure, din aluminiu plasat între un strat exterior (9) și un strat interior (11), caracterizat prin aceea că stratul exterior (9) este un material compozit complex format prin suprapunerea mai multor substraturi diferite ca si componența și orientare a fibrelor, având un substrat compozit (12) armat cu fibre de tip mat, țesături, unidirecțional, biaxial, etc., din fibre de carbon, Kevlar, sticla sau alte fibre consolidate în matrice polimerică, cu dispunerea arhitecturală a fibrelor adecvată solicitărilor, pentru a fi cat mai rezistent din punct de vedere mecanic, un substrat (13) format dintr-o plasă de cupru cu rolul de protecție pentru interiorul vehiculului, pentru a descărca energia statică ce se poate acumula în straturile compozite, un substrat (14) format dintr-un amestec de pulbere de aluminiu în proporție de 45% procente masice în amestec cu un polimer rășină epoxidică care realizează o conexiune și o omogenizare (uniformizarea) materialului compozit cu plasa de cupru, un substratul (15) care este un strat compozit armat cu fibre, un substrat (16), izolator și fonoabsorbant, format dintrun material ușor (Coremat, Airex, Rohacel sau o spuma poliuretanică) de 1 mm grosime și un substrat (17) care are aceeași componență ca și stratul (12). aranjarea straturilor fiind diferită în funcție de solicitările specifice acelei părți structurale.
ROA201800698A 2018-09-20 2018-09-20 Caroserie monobloc pentru vehicule cu masă redusă RO133971B1 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201800698A RO133971B1 (ro) 2018-09-20 2018-09-20 Caroserie monobloc pentru vehicule cu masă redusă

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201800698A RO133971B1 (ro) 2018-09-20 2018-09-20 Caroserie monobloc pentru vehicule cu masă redusă

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RO133971A2 true RO133971A2 (ro) 2020-03-30
RO133971A8 RO133971A8 (ro) 2022-11-29
RO133971B1 RO133971B1 (ro) 2024-12-30

Family

ID=70053939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201800698A RO133971B1 (ro) 2018-09-20 2018-09-20 Caroserie monobloc pentru vehicule cu masă redusă

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO133971B1 (ro)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202200021750A1 (it) * 2022-10-21 2023-01-21 Mait Spa Perfezionamento della struttura esterna di cabina per macchine trivellatrici e movimento terra atto a migliorarne l'economicita' e le caratteristiche fonoassorbenti e termoisolanti

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202200021750A1 (it) * 2022-10-21 2023-01-21 Mait Spa Perfezionamento della struttura esterna di cabina per macchine trivellatrici e movimento terra atto a migliorarne l'economicita' e le caratteristiche fonoassorbenti e termoisolanti

Also Published As

Publication number Publication date
RO133971A8 (ro) 2022-11-29
RO133971B1 (ro) 2024-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6752860B2 (ja) 高い曲げ剛性を有する複合材サンドイッチ
KR102003078B1 (ko) 복합재 스트링거를 위한 고용량의 뜯김 성질을 위한 적층 누들
EP2026962B1 (en) Laminate of metal sheets and polymer
Ning et al. Thermoplastic sandwich structure design and manufacturing for the body panel of mass transit vehicle
US9376074B2 (en) Architected automotive impact beam
JP6189285B2 (ja) 自動車の複合材料および構造部材
CN101631665B (zh) 作为飞机机身部件的壳体部件
US20210023830A1 (en) High-strength low-heat release composites
US20220024174A1 (en) Structural component
CN210479007U (zh) 小型无人机轻型机翼
CN103803054A (zh) 复合机翼的接头
CN102765361B (zh) 一种碳纤维/芳纶增强复合材料制备的汽车前防撞梁
US20160089817A1 (en) Method for fabricating a sandwich box impact beam
US20160090056A1 (en) Hierarchical sandwich structures
US20110052910A1 (en) High toughness fiber-metal laminate
JP2023054346A (ja) 繊維強化複合材料構造体の製造
US10105941B2 (en) Stiffening and/or strengthening a structural member using a pre-made microtruss insert
EP3571077A1 (en) Composite hybrid roof frame and methods to produce the same
CN203611509U (zh) 轻质塑料蜂窝金属复合板
US9598111B2 (en) Microtruss replacing structural foam in body structural application
CN105228881B (zh) 用于车辆的碰撞结构
JP2008195223A (ja) 車体骨格構造
EP3213909A1 (en) Impact resistant sandwich structure
US9567754B2 (en) Flooring assembly with heat dissipation layer
RO133971B1 (ro) Caroserie monobloc pentru vehicule cu masă redusă