HRT车队是谁?
要搞清这个问题需要先来看看什么是单体壳技术。顾名思义,单体壳技术就是通过壳体表面进行承载,而非采用内部框架结构进行承载的一种结构技术。换句话说,该技术事实上就是蛋壳原理在工业上的扩展,而蛋壳本身就是一个完美的单体壳结构。
举个例子,HRT车队的碳纤维单体壳车身长度不到
碳纤维单体壳技术与金属单体壳技术又有何差别?
碳纤维单体壳是单体壳技术伴随材料工艺技术的进步发展而来的一种全新的结构。相比于金属单体壳结构,碳纤维单体壳进一步强化了单体壳结构的轻量化属性和高强度属性。
碳纤维材料是近年来发展起来的一种高分子复合材料。一般来说,碳纤维材料一般由以下几种物质构成。
第一,碳纤维。碳纤维是一种具有高强度和模量的耐高温纤维,是化纤产品中的高端产品。其分子结构较为稳定,同时也具有轻而坚韧的特性,所以以碳纤维制造的复合材料普遍具有强度高、刚度高、耐高温、耐腐蚀的特性。根据碳化条件、制作工艺的不同,碳纤维又被分为了不同的等级,在这里就不多做赘述。
第二,环氧树脂。前面说到的碳纤维是最朴素的状态,即丝状。那么要把丝状的碳纤维编织成碳纤维复合材料,就需要树脂材料进行粘合和成型。
人工聚合而来的树脂材料被称为合成树脂,根据性质的不同可分为热固型和热塑型两种。由于具有较高的成型适应性,树脂材料也被广泛的运用于我们的生活中,换句话说,就是塑料。
环氧树脂是众多合成树脂中物理性能和化学性能都非常优异的产品,同时对于金属和非金属都有着较好的粘接强度,且成型稳定性较好强度较大。在复合材料的领域里,将碳纤维作为增强体,加入到环氧树脂中形成的复合材料就是我们总在说的碳纤维材料,它的学名叫碳纤维增强树脂/聚合物。
当环氧树脂和碳纤维形成复合材料之后,由于碳纤维被固化,纤维与纤维之间的联系就靠树脂间的粘接作用进行联系,那么同向排布的碳纤维之间就很容易出现撕裂的情况。
平纹结构为一经一纬平行编织,具有对称特性,因此在三种结构中,其拥有最大的稳定性和合理的孔隙率。但也正是由于平纹结构过于稳定,所以其很难实现弯曲,这便使得弯曲较多的平纹结构碳纤维复合材料的机械性能要低于其他交织布结构。故对于赛车而言,这种编织方法并不可取。
相较于前者,呈对角线排布的斜纹结构的物理表现就没有那般极端。凭借更好的弯曲性能,其在制成车身之后机械性能反而更佳,同时表面也要更为光滑。因此该结构是目前车用碳纤维结构件的主要编织方式。
不过出于成本和结构的考虑,HRT车队的赛车在设计过程中平纹与斜纹两种碳纤维材料都有采用。
随着近年来环保法规的愈发严苛,越来越多的汽车企业也将碳纤维复合材料的运用列为重点攻关的项目。而在这一领域,HRT车队的确是走在了时代的前沿。更值得一提的是,HRT车队是一支由在校大学生组成的车队,碳纤维单体壳车身的设计、制作都是由学生们自发完成。从HRT系列赛车的完成程度以及效果来看,规格严格,功夫到家的校训还真不是盖的。在接下来的文章里,车云菌将继续跟随HRT车队的步伐对碳纤维单体壳车身的缺点、设计原则以及成型工艺进行详解,敬请关注。