汽車防撞梁作為保險杠的主要部件,是低速碰撞中最重要的承載和吸能部件,可以保護乘客以及其附近的部件。汽車使用過程中發生的低速碰撞現象比較多,對汽車防撞梁在低速碰撞時耐撞性能的研究是提高汽車被動安全性的重要內容。
 
      汽車安全性和輕量化是當今汽車發展的重要方向,以汽車安全性為基礎進行輕量化研究具有深刻的現實意義。碳纖維復合材料具有密度小、比強度高、比模量大、碰撞吸能良好等優點,對于汽車輕量化具有重要的意義。
 
      現有的碳纖維汽車零部件包括碳纖維汽車防撞梁、碳纖維汽車座椅骨架、碳纖維汽車門框架、電動汽車碳纖維動力電池箱體等等,不同的應用部位,體現出不同的應用優勢。
      碳纖維在汽車防撞梁中的應用優勢非常明顯。例如張鑫、趙曉昱等人的《汽車用碳纖維復合材料前防撞梁的輕量化與優化設計》(《玻璃鋼/復合材料》2019年8月)中將某車型的鋼制前防撞梁采用復合材料進行替換,實驗證明碳纖維防撞梁的最大吸能量比鋼制的多24.78J,最大碰撞力也比鋼制的少19.54KN; 質量是鋼制防撞梁的22.3%,比吸能是鋼制防撞梁的4.8倍,碳纖維防撞梁吸能特性較好而且輕量化效果顯著。雖然碳纖維防撞梁的最大位移比鋼制防撞梁的稍大,但最大值在許可值以內,正面低速碰撞時能很好地保護縱梁及之后的部件不受破壞。

      總體而言,在減輕重量2/3的情況下,碳纖維防撞梁的低速碰撞性能要優于鋼制防撞梁。