大众汽车以及巴斯夫近日为大众高尔夫MK6研制出一款塑料前防护架,不掺杂任何金属材料,这是目前世界上首款塑料防护架。在这款防护架中,巴斯夫采用其增强型聚酰胺B3WG8材料并利用Ultrasim仿真工具对其进行了试验。
将原本需要使用钢材的部分也用塑料代替,与高尔夫MK5相比,MK6大幅前防护架的重量大幅降低。此外,相比掺杂金属材料的防护架,这款全塑料防护架的制造装配过程更为方便。要在有限空间内使用塑料材料达到与金属材料相同防护效果,并且要保证塑料防护架与发动机罩之间的静态与动态锁扣不能因为塑料强度不够而失效。为了达到这一要求,研究人员使其在最严苛的条件下进行模拟性能试验,例如,粗鲁的关闭和打开发动机罩,记录其抗振动性能。
防护架前端支架的包括碰撞传感器,以保证行人与汽车前端发生碰撞时,行人安全气囊能够顺利弹出。为了满足这个条件,采用的塑料材料必须拥有一定的动态刚度,满足高尔夫MK6在发生碰撞时不会轻易发生变形。

研究人员解释,在设计阶段,前端负载设计主要针对一般的负载情况,从而推导出优化的拓扑结构。该拓扑结构能够给设计者提供有价值的信息以便他们能够优化防护架最终的结构。防护架的原型结构与最终量产版本的结构是有细微差别的,通过合适的材料与正确的模拟和计算工具便能满足这一系列过程。
Ultrasim仿真工具与其独特的仿真故障模式能够无缝地集成到整车的计算环境中。然而这需要材料崩坏时相关的极限数据,例如当时的温度、湿度、碰撞速度。







