摘要：随着科技的不断发展，在当今社会中，汽车已经成了人们出行的基本代步工具及运输工具。原始的汽车结构多由金属材料组装而成，但是随着时代的变迁，传统汽车因为车身自重过高油耗过高而产生大量的污染气体的原因，所以人们逐步引入绿色低碳环保的理念，汽车结构材料制作便成了一个重大的突破口。绿色复合材料作为近些年新兴的材料，具有极高的强度、抗冲击性强、便于回收、生产成本低、高生产、低碳等特点，现如今已经被许多汽车制造商引用于汽车结构设计中。但是由于绿色复合材料种类繁多，不同的设计参数制作出来的结构性能不一，所以绿色复合材料的引用还需不断探索。此次汽车结构设计为车门设计，车门门面采用纤维增强复合材料，门面铺层设计为三层、分别按照-45°、0°、45°的方向进行设计。

此次设计主要分为下面这几个部分：利用Abauqs软件对汽车门面材料进行有限元模型，特别选取碳纤维增强材料的极限弹性模量以及相对于的泊松比和剪切模量三个参数，对碳纤维增强材料进行强度仿真实验，分析这三个参数对碳纤维增强材料力学性能的影响。通过对碳纤维增强材料有限元仿真结果与理论综合分析，总结了碳纤维增强材料的力学特性，也验证了碳纤维增强材料的有效性。

关键词：绿色材料；汽车结构；建模分析；复合材料

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 汽车中绿色复合材料结构.1

1.1 汽车中结构材料发展背景1

1.2 复合材料-1

1.2.1 纤维增强复合材料简介及组成2

1.2.2 纤维增强复合材料成分的力学特性-2

1.3 纤维增强复合材料的优劣-3

1.4 汽车中绿色复合材料的分布-4

1.4.1 汽车中结构设计要求-4

1.4.2 汽车中绿色复合材料结构应用历程-4

第二章 有限元简述-5

2.1 有限元分析-5

2.1.1 有限元的使用-5

2.1.2 有限元的优劣-6

2.2 ABAQUS建模软件-6

2.2.1 ABAQUS建模软件介绍-6

2.2.2 ABAQUS建模流程-7

第三章 汽车中绿色复合材料结构设计-8

3.2 汽车中门面结构设计方针-8

第四章 汽车结构设计建模-9

4.1 有限元建模的基本流程..-9

4.1.1 创建物理环境-9

4.1.2 模型建立-10

4.2 分析计算结果-15

4.2.1 变形分析-15

4.2.2 应力分析-15

第六章 总结-17

参考文献-18

致谢-19