Dengan pesatnya perkembangan industri otomotif, produksi tahunan dan kepemilikan mobil terus meningkat, mengakibatkan krisis energi global dan masalah pencemaran lingkungan terus meningkat. Mengurangi emisi karbon di seluruh siklus hidup mobil telah menjadi isu utama yang perlu dipecahkan oleh industri otomotif global.
Asosiasi Aluminium Dunia menyatakan bahwa setiap pengurangan 10% massa kendaraan dapat mengurangi konsumsi bahan bakar sebesar 6% hingga 8%. Pada saat yang sama, dalam industri otomotif, bobot kendaraan yang lebih ringan dapat membantu kendaraan bermesin tradisional mengurangi konsumsi bahan bakar atau kendaraan listrik meningkatkan jarak tempuh. Hal ini juga merupakan salah satu cara penting untuk mendorong konservasi energi kendaraan dan pengurangan emisi. Di antara berbagai material baru yang ringan dan berkekuatan tinggi yang digunakan dalam desain struktur ringan, material komposit serat karbon memiliki keunggulan yang jelas berupa kekuatan spesifik dan kekakuan spesifik yang tinggi. Pada saat yang sama, mereka memiliki ketahanan panas yang baik, ketahanan korosi asam dan alkali, serta ketahanan korosi yang rendah. Koefisien muai panas, penyerapan energi spesifik yang baik, dan keunggulan lainnya menjadikannya pilihan pertama untuk desain eksterior dan interior mobil yang ringan.
Kap mobil merupakan bagian penting pada bodi mobil dan memiliki fungsi seperti melindungi mesin dan mengisolasi kebisingan. Material komposit serat karbon digunakan dalam desain kap mobil, yang dapat mengurangi bobot kap mobil dan secara efektif mengurangi massa bodi mobil. Dengan pesatnya perkembangan teknologi manufaktur komposit serat karbon, teknologi proses, dan teknologi simulasi numerik di dalam dan luar negeri, optimalisasi desain struktural dan proses kap komposit serat karbon mobil telah menarik banyak peneliti untuk mengabdikan diri pada hal tersebut.
The laminate structure design of the automotive carbon fiber composite hood and the single-layer engineering constants have a significant impact on the overall stiffness of the hood. Duan Chengjin et al. designed a hybrid sandwich structure of carbon fiber and glass fiber laminates (3K carbon fiber plain woven cloth as the surface layer, glass fiber cloth as the internal laminate) for automobile hood components. The quality of the automobile hood components is only It is 2.75kg, which is 4kg lighter than the original metal car hood. The research results show that the interlayer hybrid sandwich structure laminate design achieves controllable cost and the structural strength meets the needs of carbon fiber composite hood laminate structure design. Li Hao used ABAQUS software to conduct computer-aided engineering (CAE) design of the carbon fiber composite hood. Through static model analysis, he found that the four engineering constants (E1, E2, v12, G12) of the carbon fiber composite material single level are closely related to the carbon fiber composite engine. There is a certain correlation between cover stiffness, and the order of its influence is: G12>E2>E1>v12.
Objek penelitian terbaru adalah menggunakan metode desain optimasi gabungan multi-tahap dari desain konseptual, pengujian kinerja material, dan desain proses untuk akhirnya mencapai desain tudung komposit serat karbon yang ringan sekaligus memenuhi berbagai sifat mekanik dan persyaratan proses manufaktur.
