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纤维增强复合材料是实现汽车轻量化最有效的途径,其中混杂纤维复合材料以价格低、可设计性强等特点成为纤维复合材料领域的一个重要研究方向。目前研究的混杂纤维复合材料结构中增强纤维以单向纤维为主,对结构形式更为复杂的二维机织结构(双向机织布)混杂复合材料的性能研究不足。因此本文主要针对二维机织混杂纤维复合材料,开展性能试验研究及其在汽车零部件上的工程应用研究。混杂纤维复合材料力学性能试验研究。为研究不同增强纤维、不同结构形式混杂纤维复合材料力学性能,试验制备了二维机织结构的纯碳纤维复合材料、纯玻璃纤维复合材料、碳/玻层内混杂纤维复合材料、碳/玻层间混杂纤维复合材料、碳/芳纶层内混杂纤维复合材料五种类型复合材料的试验件;对五种试验件进行了拉伸及拉-拉疲劳试验,获取了静载及疲劳试验数据;通过试验数据处理,获取了不同混杂纤维复合材料的拉伸刚度、强度、疲劳寿命等基本性能参数,以及疲劳加载过程中材料的刚度退化规律;并对比分析了不同种类混杂纤维复合材料的混杂效应。混杂纤维复合材料性能预测模型研究。通过试验获取的刚度和强度性能参数与现有的混杂纤维复合材料性能预测模型得出的理论结果的对比,在现有模型的基础上,考虑纤维屈曲和结构差异,分别对二维机织层间、层内混杂纤维复合材料性能预测模型进行了修正,建立了二维机织层内、层间混杂纤维复合材料刚度、强度预测模型,并用于汽车引擎盖的仿真分析。混杂纤维复合材料工程应用研究。选取汽车引擎盖为研究对象,引入混杂纤维复合材料基本性能参数,对钢质和混杂纤维复合材料引擎盖在不同工况下性能进行了仿真分析,对比结果表明:在满足引擎盖基本性能要求的前提下,混杂纤维复合材料引擎盖的上板质量相较于钢制材料引擎盖减重52.99%,总质量减重15.20%,验证了混杂纤维复合材料在汽车零部件轻量化设计中的应用价值。