一種復合材料擋泥板支架的介紹與結構分析

張煒，冶濤，王彭彭，劉娟

(陜西德仕汽車部件（集團）有限公司,陜西 西安 710000)

針對汽車行業來講，汽車每降低重量100kg,百公里可以降低0.6L 燃油，在汽車生命周期內可以節省燃油費用2~3 萬元（按照10 年的使用壽命），同時卡車可以多拉200kg 貨物，可以增加收入2~3 萬元。復合材料一般是由2 種或2 種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法組合成的一種具有綜合新性能的新型材料。由于其具有多種材料的共性特點，一般有強度、模量較高的特點，復合材料在航空航天領域、風電、高鐵等方面已經得到了廣泛應用。近年來，科技的發展、工藝的創新、應用的批量化、復合材料中纖維以及樹脂等原材料的價格下降，也為復合材料在汽車領域的延伸應用創造了機會和潛力。

1 復合材料擋泥板支架

1.1 復合材料擋泥板支架的結構

擋泥板支架是卡車（牽引車）連接支架的一種，屬于懸臂梁結構的一種支架。一般分為左前、右前、中間、右后、左后支架及翼子板支架。支座結構包括支架梁、安裝底座、連接支架及堵蓋構成。結構如圖1、圖2 所示。

圖1 從左至右：左右（前支架）、中間支架、左右（后支架）

圖2 從左至右：安裝底座、支架梁、連接支架（綠色）、堵蓋

目前，卡車擋泥板支架已經發展到第4 代，主要擋泥板結構如表1 所示。

表1 擋泥板支架發展情況

1.2 復合材料擋泥板支架的主要技術要求

復合材料擋泥板支架的主要技術要求，如表2 所示。

表2 產品設計要求

測試結果，如圖3 所示。

圖3

1.3 復合材料擋泥板支架的主要工藝方式

圖4

1.4 復合材料擋泥板支架的主要優勢

（1）復合材料擋泥板支架的比強度和比剛度較高，復合擋泥板支架的力學性能可以通過工藝和結構設計，即可以通過選擇高性能的原材料和合理的鋪層形式，使復合材料擋泥板支架結構滿足使用要求。

（2）復合材料擋泥板的抗疲勞性能良好。復合材料擋泥板支架因選用高彈性模量的樹脂纖維，具有優異的疲勞性能，尤其是滿足較大變形受力情況下綜合工況的疲勞。

（3）復合材料因能具有較大的阻尼系數，所以復合材料的擋泥板支架的減振隔振性能良好。用同形狀和同大小的復合材料擋泥板支架和金屬擋泥板支架分別作振動試驗，復合擋泥板支架的振動衰減時間較短。

（4）復合材料擋泥板支架耐候性好。復合材料表面一般采取噴涂黑色油漆工藝，用于防護和整車色澤統一。不會出現金屬擋泥板支架的銹蝕等問題。材料一般采取耐候性較好的基體樹脂材料，一般滿足紫外或者氙燈老化1000h。

（5）輕量化優勢明顯，同鋼制擋泥板支架相比重量是鋼制擋泥板支架的45%，同鋁制擋泥板支架相比重量是鋁制擋泥板支架的65%。降重優勢明顯。

（6）外觀采用一體成型，整體為流線型結構，沒有傳統金屬擋泥板支架的焊接、連接、壓裝等痕跡。

2 結語

復合材料因為獨特的高性能、輕量化、高彈性模量而最早使用在航空航天等領域，也因為其獨特的特性而逐步在國民經濟的一些關鍵領域逐步拓展使用。我國目前是世界上復合材料產量發展最快的國家之一，隨著國家的大力支持，技術、經濟性不斷提升，復合材料將從航天航空領域逐步滲透到國民經濟的每一個相關領域。