PNNL研发预见性设计工具 欲设计新款经济型碳纤维材料

据外媒报道，太平洋西北国家实验室（PNNL）的研究人员正在开发一种预测软件工具，以预测其材料结构，降低碳纤维材料的生产成本。

许多汽车公司都在积极致力于提高汽车的燃油经济性。根据美国能源部的说法，轻量化可能是一种可行的方式。如果车辆重量减少10%，车辆的燃油经济性可以提高6%-8%。碳纤维无疑是最有前途的轻质材料，许多汽车公司希望用它来取代汽车钢。与传统材料相比，碳纤维不仅重量轻，而且提供了更高的设计自由度，并创造了各种外观和结构。然而，碳纤维复合材料仍然面临许多挑战。材料科学家、PNNL研究小组负责人Leonard Fifield博士正在努力开发一种可预测的工程设计工具，并希望利用该工具设计新的经济、轻质的汽车复合材料。研发团队汇集了来自丰田、PlastiComp、Autodesk、伊利诺伊大学、普渡大学、弗吉尼亚理工大学和许多其他机构的专业人士。该团队创建了多个软件工具，可以成功预测复杂碳纤维热塑性零件的纤维取向和长度分布。该工具使汽车制造商和零部件设计师能够更快地体验和探索新的产品设计概念。研发人员将模拟软件对碳纤维材料的性能预测与成型纤维的测试结果进行比较，以验证软件和建模的准确性。他们发现，该软件对纤维长度分布的预测结果极高，对纤维取向的预测准确率高达88%。PNNL发现，碳纤维增强聚合物复合材料技术可以使车身重量减轻20%以上。然而，与钢相比，这种材料的生产成本是前者的10倍多。研究人员目前正在努力降低碳纤维的成本，从而缩短碳纤维增强聚合物复合材料的生产周期，降低生产成本。如果采用这种预测软件，生产成本将大大降低，这将为未来碳纤维材料在汽车上的应用奠定基础。此外，研究人员还需要提高这种预测软件工具的性能。据外媒报道，太平洋西北国家实验室（PNNL）的研究人员正在开发一种预测软件工具，以预测其材料结构，降低碳纤维材料的生产成本。

许多汽车公司都在积极致力于提高汽车的燃油经济性。根据美国能源部的说法，轻量化可能是一种可行的方式。如果车辆重量减少10%，车辆的燃油经济性可以提高6%-8%。碳纤维无疑是最有前途的轻质材料，许多汽车公司希望用它来取代汽车钢。与传统材料相比，碳纤维不仅重量轻，而且提供了更高的设计自由度，并创造了各种外观和结构。然而，碳纤维复合材料仍然面临许多挑战。材料科学家、PNNL研究小组负责人Leonard Fifield博士正在努力开发一种可预测的工程设计工具，并希望利用该工具设计新的经济、轻质的汽车复合材料。研发团队汇集了来自丰田、PlastiComp、Autodesk、伊利诺伊大学、普渡大学、弗吉尼亚理工大学和许多其他机构的专业人士。该团队创建了多个软件工具，可以成功预测复杂碳纤维热塑性零件的纤维取向和长度分布。该工具使汽车制造商和零部件设计师能够更快地体验和探索新的产品设计概念。研发人员将模拟软件对碳纤维材料的性能预测与成型纤维的测试结果进行比较，以验证软件和建模的准确性。他们发现，该软件对纤维长度分布的预测结果极高，对纤维取向的预测准确率高达88%。PNNL发现，碳纤维增强聚合物复合材料技术可以使车身重量减轻20%以上。然而，与骏马相比……

这种材料的生产成本是前者的10倍以上。研究人员目前正在努力降低碳纤维的成本，从而缩短碳纤维增强聚合物复合材料的生产周期，降低生产成本。如果采用这种预测软件，生产成本将大大降低，这将为未来碳纤维材料在汽车上的应用奠定基础。此外，研究人员还需要提高这种预测软件工具的性能。

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