碳纤维预浸带自动铺放超声切割器的研究

　　碳纤维具有轻质量、高强度、高模量、结构功能一体化和设计制造一体化、易于成型为大型构件等优点，一般与环氧树脂等制成复合材料，称作CFRP（即碳纤维增强塑料KCFRP具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热、比重小和热膨胀系数小等优异性能，已被广泛用于宇航、导弹、火箭、飞机等领域，在航空航天工业中起着非常重要的作用。自动铺放技术是工业发达国家近30年来发展和广泛应用的自动化制造技术，这项技术的优点是采用预浸料，并能实现自动化和数字化制造，高效高速。自动铺带技术采用有隔离衬纸的单向预浸带，剪裁、定位、铺叠、辊压均采用数控技术自动完成，由自动铺带机实现。核心部件铺带头中装有预浸带输送和预浸带特定形状的切割，预浸带加热后在压辊的作用下铺叠到模具表面。

　　目前复合材料构件铺层制造自动化设备投资高达数百万美元，只有国外大公司或集团公司才用得起先进自动铺放机。而该项技术目前在国内还处于起步阶段，国内复杂的CFRP制品基本上以“单丝缠绕+手工铺放”为主，其生产效率低、铺层质量不稳定、材料利用率低、制造周期长、费用高，制约了我国CFRP构件制造技术的发展和水平的提高，研究开发具有我国自主知识产权的自动铺带设备已成为亟待解决的课题111. 1切割器在铺放头中的作用与设计定位碳纤维带切割机构是碳纤维带铺放头部分的核心有受到会影响氢安全的损伤，同时惯性开关能够获得足够的减速度并激活。

　　从高速碰撞中可以看出，在各种工况下，燃料电池轿车氢系统部件都未受到较为严重的会影响氢安全的损伤，而同时惯性开关也能够激活，因此可以知道，在更低的碰撞速度下，氢系统的部件受到的损伤将更小，氢安全性能将会得到更有力的保障。

　　从低速（26km/h）碰撞的结果中可以得知，所有的氢系统相关部件都没有发生损坏而导致氢气泄漏的情况发生，而同时惯性开关（6-llg型）能够获得足够的减速度并激活，从而关闭整个氢瓶的阀门，切断氢气的供应。因此即便在更高的碰撞速度下，氢系统部件受到了损坏，惯性开关也能够确保氢瓶阀门及时关闭。因此燃料电池轿车的氢安全性能能够得到保证。

　　3小结与展望综上所述，该款燃料电池轿车的氢安全设计可满足整车碰撞要求。同时，从以上的工程样例中也看出，采用上述的方法可以比较全面地对燃料电池轿车整车碰撞的氢安全性作出合理的评价。本文所提供的一种碰撞氢安全评价方法只是燃料电池轿车安全技术研究中的一小部分，借以此文希望引出更多相关的研究与探讨，提高与完善整车安全性设计水平。同时，我国也应该尽早建立中国的燃料电池轿车碰撞安全法规及标准，为燃料电池轿车的安全性设计指明方向。

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