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乘用车车身零部件轻量化设计典型案例随着环境保护意识的提高和汽车工业的快速发展，乘用车的车身零部件轻量化设计成为了汽车制造业的一个重要课题。
轻量化设计不仅可以降低车辆的整体重量，提高燃油经济性，还可以减少对环境的影响。
下面将介绍几个乘用车车身零部件轻量化设计的典型案例。
1. 利用高强度材料：使用高强度的材料可以在不增加重量的情况下提高零部件的强度和刚性。
例如，许多乘用车现在采用了高强度钢材来替代传统的钢材。
高强度钢材可以提供相同强度的零部件，但重量更轻。
此外，还有一些先进的复合材料，如碳纤维增强塑料（CFRP）和铝合金等，也被广泛应用于车身零部件的制造中。
2. 结构优化设计：通过采用结构优化设计方法，可以将零部件的结构进行优化，以减少不必要的材料使用，从而降低整体重量。
例如，在车身的设计过程中，可以使用拓扑优化方法来确定最佳的结构形状，以最小化材料的使用量。
3. 部分集成设计：通过将不同的零部件进行部分集成设计，可以减少连接部件的数量，降低整体重量。
例如，一些车辆现在采用了一体成型的车顶和车身侧板设计，通过减少连接接口，可以减轻车身重量。
4. 利用轻量化技术：现代乘用车越来越多地采用一些先进的轻量化技术来设计车身零部件。
例如，采用铝合金替代传统的钢材可以显著减轻车身重量。
此外，还有一些其他的轻量化技术，如混合材料结构、可变厚度设计和3D打印等，也被广泛应用于乘用车的车身零部件设计中。
总之，乘用车车身零部件轻量化设计是当前汽车制造业的一个重要课题。
通过使用高强度材料、结构优化设计、部分集成设计和轻量化技术等方法，可以实现乘用车的轻量化，降低车辆油耗，减少对环境的影响。
这些典型案例的应用不仅可以提高汽车的性能和节能性，还可以为未来的汽车制造业发展提供借鉴和启示。
玻璃纤维毡增强热塑性复合材料展开GMT(Glass Mat reinforced Thermoplastics)是玻璃纤维增强型热塑于汽车车身各部位，可替代传统的金属部件，减轻重量，降低成本。
相信GMT材料的应用总结下来具有以下优点：1．比强度高；GMT的强度和手糊聚酯玻璃钢制品相似,其密度为1.01-1.19g/cm，比热固性玻璃钢（1.8-2.0g/cm）小，因此，它具有更高的比强度。
2．轻量化、节能；用GMT材料做的汽车门自重可从26Kg降到15Kg，并可减少背部厚度，使汽车空间增大,能耗仅为钢制品的60-80%，铝制品的35-50%。
3．与热固性SMC（片状模塑料）相比，具有成型周期短、冲击性能好，可再生利用和储存周期长等优点。
4．冲击性能：GMT的吸收冲击的能力比SMC高2.5-3倍,在冲击力作用下，SMC、钢和铝均出现凹痕或裂纹，而GMT却安然无恙。
5．高刚性（GMT里含有GF织物、即使有10mph的冲击碰撞，仍能保持形状）。
除了优异的物理/机械性能之外，作为总成部件，GMT材料产品一体成型的特点决定了它低廉的系统成本，也十分有利于培养专业化、大批量生产和具有模块化供货能力的供应商团队，还将大大提高主机厂对供应商的管理效益。
在汽车工业中的应用1 前端部件欧洲GMT制作汽车前端部件的用量约占汽车总用量的28 % ,Golf A3、Polo AO3、Audi80和小型Audi AB均采用GMT前端部件。
用GMT制作前端部件的优点是可将包括车头灯、风机和散热器座、发动机罩搭扣以及保险杠固定点等功能集于一体，从而取代多个金属部件，与同等强度的钢部件相比，质量可减轻20 %，,生产费用可下降 10 %。
与片状模塑料相比，GMT 前端部件在装配上和防震性上均具有优势。
2 座椅壳体GMT座椅壳体占GMT欧洲汽车用量的20 %，这种座椅壳体可采用不同颜色，如大理石纹或木纹。
3 发动机隔噪罩GMT发动机隔噪罩约占GMT在汽车总用量的20 %，主要是利用了GMT 材料的抗冲击性能和耐低温性能。
GMT简介1.材料玻璃纤维毡增强热塑性片材(GMT，Glass MatReinforced Thermoplastics)是20世纪80年代发展起来的一种新材料，它是以玻璃纤维针刺毡与热塑性树脂(PP、PA、PET、PBT等)复合而成的一种复合材料片材。
GMT作为一种先进的高性能复合材料，与金属材料相比，它具有轻质、比强度高、耐腐蚀、易成型等优点；与热固性SMC相比，GMT具有成型周期短、冲击韧性好、可再生利用等特点，被称为2l世纪的“绿色材料”。
（1）基体树脂：聚丙烯能够用于生产GMT的树脂很多，如尼龙、聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯等，但目前世界各国主要还是用聚丙烯生产GMT。
聚丙烯的优点是抗冲击性能好，密度小，当加热超过其熔点（164℃）时，在压力下产生流动，冷却时则重新固化，这使GMT在冲压制品时具有很高的生产率。
此外，聚丙烯还具有来源广、成本低等特点，比不饱和聚酯树脂更便宜。
（2）增强材料：连续玻璃纤维毡在聚丙烯中加入玻璃纤维作为增强材料，可以使聚丙烯的所有基本性能都获得显著改善。
复合材料的强度随着增强材料的数量增强而增强，另外，纤维愈长，树脂内部强材料传递应力的连续性也就愈高。
GMT含有30～40％的玻璃纤维，比通常的注射成型增强聚丙烯所含纤维量高。
而且它用的是一种连续玻璃纤维针刺毡，纤维是连续铺成毡并经针刺而赋予一定强度，呈立体结构，沿三维方向都有纤维分布，使GMT制品的各向异性大为减少。
用于GMT的玻璃纤维的浸润剂的性能十分关键，它可使纤维与聚丙烯之间获得良好的界面结合，从而提高GMT的性能。
2．工艺流程工艺流程：下料一坯料预热一模压—裁边—成品模压成型是将裁剪好的GMT片材坯料预热到基体的熔点以上，置于模具型腔内，快速合模、加压，迫使熔融的坯料流动、充满模腔，冷却、脱模，制成制品。
这种成型方法的特点是：成型压力较高，纤维浸渍树脂比较好，适宜制造形状复杂(含有肋、凸台、侧凹、金属嵌件等)的制品。
车辆工程技术77车辆技术GMT后防撞梁轻量化设计及耐撞性能优化杨 青1,2,胡于进2,胡 淼1,孔德佳1,陈 雨1,李 欣1（1.凌云工业股份有限公司,上海 201708;2.华中科技大学机械科学与工程学院,武汉 430074）摘 要：轻量化是未来汽车技术发展的三大趋势之一，目前，国内外主流汽车企业已致力于轻量化技术研发。
高性能、轻质的非金属复合材料已受到越来越多的汽车厂的关注，并开始尝试将非金属复合材料应用于防撞梁等汽车安全结构件。
本文将以塑代钢，设计一款GMT后防撞梁，采用RADIOSS软件对其进行低速碰撞分析，通过优化结构，完成性能指标，实现减重39%。
完成一种结构轻量化、集成化、生产自动化、周期短、效率高的GMT模压成型后防撞梁开发方法研究。
关键词：GMT；后防撞梁；模压成型；耐撞性；RADIOSS；轻量化0 前言 我国经济在高速发展的同时，环境问题也日益显现出来。
在2020年，我国乘用车油耗指标需要达到5L/100km，目前我国燃油消耗指标为6.2L/100km，同时我国北方冬季雾霾日益加重，在国家法规和环境因素双重作用下，汽车轻量化是未来汽车技术发展的三大趋势之一，已经受到国内外主流汽车企业的广泛关注。
高性能、轻质的非金属复合材料层出不穷，很多非金属复合材料都具有一定程度的形状记忆功能，在发生轻微道路交通事故之后可以复原，越来越多的汽车厂开始尝试将非金属复合材料应用于防撞梁。
这不仅是基于力求进一步降低汽车的总质量，更是处于对行人安全保护的考虑[1]。
汽车后保险杠防撞梁总成位于汽车最后端，当汽车发生追尾碰撞时，后保险杠最先受到碰撞接触。
防撞梁总成要能够吸收碰撞能，以减小对车内乘员和车外行人的人身伤害，同时减小碰撞车辆的损坏程度以减少维修成本[2]。
保险杠在汽车碰撞中起到了重要的保护作用，而防撞梁总成则是保险杠的核心部件。
本文以某M1型轿车的后防撞梁为轻量化优化设计对象，通过运用HyperWorks与RADIOSS软件进行防撞梁有限元碰撞仿真来分析新方案防撞梁的碰撞特性，并以仿真得到的各数据作为参考，进行优化设计，从而设计出一款全新的汽车防撞梁。
GMT材料与其他材料性能比较GMT（玻纤增强热塑性复合材料）是一种具有优异性能的复合材料，其性能与其他材料相比具有很多优势。
下面将对GMT材料与其他材料的性能进行比较，以展示GMT材料的优越性。
首先，GMT材料相较于传统金属材料，具有更轻的重量。
由于GMT材料采用热塑性树脂基体，并通过玻璃纤维增强，使得GMT材料的密度较低。
相比之下，金属材料通常密度较高，因此GMT材料更加轻盈，适用于需要减轻重量负担的应用。
例如在汽车、航空航天和运动器械领域，GMT材料的轻量化特点能够提升产品的燃油经济性和性能。
其次，GMT材料具有优异的强度和刚度特性。
玻璃纤维作为增强材料，可以有效提高GMT材料的强度和刚度。
相较于传统的塑料材料，如聚丙烯（PP）或尼龙（PA），GMT材料拥有更高的强度和刚度，使其能够承受更大的载荷和应力。
这使得GMT材料成为制造结构件和零部件的理想选择，如车身结构、座椅框架和发动机支撑件等。
此外，GMT材料具有出色的耐疲劳性能，可在长期使用中保持其机械性能，延长产品使用寿命。
第三，GMT材料具有良好的耐化学性。
GMT材料在耐酸、耐碱和耐腐蚀性方面表现出色。
与金属材料相比，GMT材料不容易生锈或腐蚀，能够在恶劣的环境条件下保持稳定的性能。
这使得GMT材料在化学工业、冶金和海洋工程等领域中得到广泛应用。
此外，GMT材料还具有优异的绝缘性能，使其成为电气和电子领域中替代金属的理想选项。
第四，GMT材料具有良好的造型性能。
GMT材料具有较低的熔点和流动性，使其能够通过热塑性加工方法进行成型，例如注塑成型和挤出成型。
这使得GMT材料能够生产出形状复杂、几何变化多样的零部件，以满足不同产业的需求。
此外，GMT材料还可以与其他材料进行复合，以进一步扩展其应用范围。
综上所述，GMT材料在重量轻、强度高、耐化学性好和造型性能良好等方面具有许多优势，使其成为取代金属和传统塑料材料的理想选择。
随着技术的不断发展，GMT材料在各个领域的应用将会不断扩大。
GMT最主要的应用方向是汽车零部件，全球GMT约有90%用于轿车上。
代表性的产品有前端部件（可含前灯、风机与散热器座、电机罩及保险杠固定点）、座椅骨架、仪表盘、保险杠、挡板、电池托架、行李架、汽缸盖、发动机消音罩、发动机底盘、静电屏蔽板、车厢地板、顶篷遮阳板、档泥板、备胎盘、风扇叶片、车顶篷衬架等等。
应用实例如下：
1、VOLVO车型的辅助框架
2、沃尔沃后座椅底座
3、沃尔沃后车架罩
4、沃尔沃仪表板
5、AUDITT车型的后座靠背
6、奥迪、菲亚特噪音屏遮
7、奥迪、奔驰车身底板
8、奥迪起动机保护件
9、奥迪道路噪音屏遮
10、车门模块
11、保时捷Cayenne车型和大众Touareg车型的行李架托板
12、大众Passat TDI车型的油箱罩面板
13、大众Phaeton车型行李箱后举门
14、大众前端
15、尼桑Murano车型后备箱门
16、尼桑后门行李架
17、Peugeot Expert车型的保险杠横梁
18、奇瑞东方之子的保险杠内衬
19、北京切诺基的脚踏板
20、别克凯悦的座椅骨架
21、标致前、后保险杠
22、奔驰后门行李架
23、雷诺卡车挡泥板
24、奔驰与陆虎的窗饰（Sill finisher）
25、奔驰备轮仓
宝马电池托架。
2024年玻璃纤维毡热塑性塑料（GMT）市场环境分析介绍玻璃纤维毡热塑性塑料（GMT）是一种新兴的复合材料，具有轻质、高强度、抗腐蚀等特点，在汽车、航空航天、建筑等领域有广泛的应用。
本文将对GMT市场环境进行分析。
市场规模GMT市场在过去几年中保持稳定增长，预计未来几年将继续增长。
根据市场研究机构的数据，2019年GMT市场规模达到XX亿美元，年复合增长率约为X%。
预计到2025年，GMT市场规模将达到XX亿美元。
市场驱动因素1.汽车行业的发展：GMT在汽车制造中的应用逐渐增多，代替传统的金属材料，以降低车辆重量、节能减排。
随着汽车工业的发展，GMT市场需求将持续增长。
2.航空航天行业的需求：GMT因其高强度、轻质的特点，在航空航天领域有广泛的应用，如飞机座椅、内饰板等。
航空航天行业的需求对GMT市场的增长起到重要推动作用。
3.建筑行业的需求：GMT在建筑领域的应用也在逐渐增多，如墙板、屋顶板等。
随着建筑行业对环保、轻质材料的需求增加，GMT市场将得到进一步发展。
市场挑战1.市场竞争加剧：随着GMT市场的发展，竞争对手也在不断增加。
面对激烈的市场竞争，企业需要不断创新、提升产品质量，才能在市场中保持竞争优势。
2.材料价格波动：GMT的生产原材料主要是玻璃纤维和塑料，其价格受供需关系和国际原材料市场的影响较大。
原材料价格的波动可能会对GMT产品的成本和市场竞争力产生影响。
3.环保标准的提升：随着环保意识的增强，对材料的环保性能提出了更高的要求。
企业需要不断提升GMT的环保性能，以满足市场需求，并遵守相关的环保法规。
市场前景GMT市场在汽车、航空航天、建筑等领域有广阔的应用前景。
随着技术的不断进步和市场需求的增加，GMT市场将继续保持良好的增长势头。
预计未来几年，市场规模将继续扩大，创造出更多的商机。
总结GMT作为一种新兴的复合材料，在各个领域都有较大的市场需求。
市场规模稳步增长，但也面临着竞争加剧、材料价格波动和环保标准提升等挑战。
GMT资料整理玻璃纤维毡增强的热塑性聚合物（Glass Mat-reinforced Thermoplastics），简称GMT，于上世纪60年代中期问世，是目前国际上极为活跃的复合材料开发品种之一。
这是一种以热塑性树脂为基体，以长玻璃纤维毡或连续纤维毡为增强物的复合材料。
GMT兼具材料和工艺性能的优点，并可以实行规模化生产，因而在代替传统材料方面发挥了很大作用。
1 工艺简介GMT工艺是通过干法（熔体浸渍法）或湿法（抄纸法）等将玻璃纤维毡与热塑性聚合物制成轻质复合片材，再根据需要切割之后预热，通过充压成型为最终制品的一种复合材料成型方法。
1.1片材加工方法GMT片材的生产工艺主要有：熔融浸渍法（干法）、浆态浸渍法（湿法、抄纸法）、流化床浸渍法、溶剂浸渍法、薄膜浸渍法、混纤混编法等。
目前可以工业规模化生产GMT片材的是熔融浸渍法和浆态浸渍法。
浸渍分为预浸渍和后浸渍。
预浸渍是指增强材料被基体树脂完全浸润和浸渍，后浸渍仅是纤维和树脂的物理混合。
预浸渍包括熔融浸渍和溶剂辅助浸渍，后浸渍包括薄膜层叠、粉末涂料、共纺织、混杂等。
页脚内容11.1.1 熔融浸渍法（干法）熔体浸渍法(Melt Impregnation Process) 是70 年代初由美国PPG公司开发的一种GMT 生产方法，如图1 所示。
它是将两层玻璃纤维毡夹在三层热塑性树脂（主要是PP）之间，其中间层是熔融的热塑性树脂，而顶层和底层既可以是热塑性树脂薄膜，也可以是熔融的热塑性树脂，将这种夹层结构置于高于树脂熔点，低于树脂降解的温度之下用履带式压机进行压塑，随后使之冷却，再切成规格各异的不同片材，供模压制造厂家使用。
采用这种方法生产GMT 片材的主要厂家有Azdel ( GE Plastics) 、Elastogran (BASF) 和Symalit(Shell) 等公司，国内华东理工大学等。
（1）原料要求干法生产GMT常用聚丙烯树脂，还可以根据需要用尼龙、聚氯乙烯等。
2024年玻璃纤维毡热塑性塑料（GMT）市场规模分析概述玻璃纤维毡热塑性塑料（GMT）是一种广泛应用于汽车、建筑和电子行业的复合材料。
本文将对玻璃纤维毡热塑性塑料市场规模进行详细分析，探讨其发展趋势和市场前景。
市场规模根据市场研究数据，玻璃纤维毡热塑性塑料市场规模呈现稳步增长的趋势。
在过去几年中，该市场年复合增长率超过10％，预计在未来几年内将继续保持相对稳定的增长。
具体来说，玻璃纤维毡热塑性塑料市场的规模主要受以下因素影响：1. 产业需求汽车行业一直是玻璃纤维毡热塑性塑料最主要的应用领域。
随着全球汽车产量的增加和对车辆轻量化的需求，对该材料的需求也在不断增加。
此外，建筑和电子行业对玻璃纤维毡热塑性塑料的需求也在不断增加，推动了市场的发展。
2. 技术进步随着技术的不断进步，玻璃纤维毡热塑性塑料的性能得到了有效提升，更适用于各个领域的应用。
新的材料配方和生产工艺的出现，使得该材料在汽车、建筑和电子行业中的应用更加广泛。
市场前景未来几年，玻璃纤维毡热塑性塑料市场将继续保持稳定增长，并有望获得更广泛的应用。
以下是市场前景的一些关键因素：1. 新兴市场的增长发展中国家的经济增长和快速城市化进程，将进一步推动汽车、建筑和电子行业的发展。
这些新兴市场对高性能、轻量化材料的需求将为玻璃纤维毡热塑性塑料市场提供巨大的发展机会。
2. 环境法规的加强全球对环境保护的意识不断提高，汽车行业的排放标准也在不断提高。
由于玻璃纤维毡热塑性塑料具有良好的轻量化和环保性能，将得到更多对环保要求较高的汽车制造商的青睐。
3. 技术创新的推动新的材料配方和生产工艺的不断出现，将进一步提升玻璃纤维毡热塑性塑料的性能和应用范围。
技术创新将推动市场的不断发展，为厂商创造更多的商机。
结论综上所述，玻璃纤维毡热塑性塑料市场正呈现出稳步增长的趋势。
随着产业需求的增加、技术进步的推动以及新兴市场的崛起，该市场有望获得更广阔的发展空间。
然而，厂商需要密切关注市场变化和技术创新，及时调整战略以保持竞争优势。
上海交通大学硕士学位论文GMT材料在轿车轻量化设计中的应用姓名：赵勇申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：沈利冰;胡敏20090401GMT材料在轿车轻量化设计中的应用摘要汽车的轻量化设计直接影响到车辆的安全性和燃油经济性。
目前，轿车轻量化新材料的应用已经成为国内外研究的热点。
本文研究GMT 材料在汽车轻量化的应用方法，并以轿车保险杠缓冲梁和后备胎支架零件的新材料替换方案为实际应用案例进行了验证。
所提出的新材料设计方案已在汽车企业生产中得到实际应用。
论文具体研究了GMT新材料的材料性能、成型工艺及其在汽车零部件制造过程中的控制方法。
论证了GMT新材料应用于后备胎支架的可行性，研究分析了从材料到模具成型过程的零部件加工工艺，最终将GMT材料应用于实际生产中。
同时研究了保险杠缓冲梁采用GMT新材料代替传统金属材料的可行性，利用有限元分析方法分析材料替换后的整车碰撞安全性，最终验证了新方案能够满足碰撞安全法规要求。
本文主要研究工作体现在以下几个方面：（1）研究分析了GMT新材料的材料特性和原材料的生产方法。
并对GMT材料应用于零部件生产的工艺过程进行研究，对烘温工序和模压工序的控制和需要注意的工艺问题进行系统的研究分析。
为GMT材料成功地应用于后备胎支架设计和保险杠缓冲梁设计提供了基础。
（2）研究了GMT新材料在后备胎支架种的应用可行性，并对后备胎支架设计中所采用的GMT材料的种类，零件生产过程中所采用的烘温工艺和模压工艺的控制进行了系统分析。
（3）对有限元方法的碰撞安全分析进行了阐述，建立了保险杠缓冲梁的有限元模型。
并对采用GMT材料代替传统金属材料前后缓冲梁的碰撞安全性按照碰撞法规ECE R42和RCAR的要求进行了有限元仿真模拟，最终验证了GMT材料在保险杠缓冲梁设计中的可行性。
关键词：GMT，轻量化，缓冲梁，有限元分析THE APPLICATION OF GMT MATERIAL IN AUTOMOTIVELIGHT-WEIGHT DESIGNABSTRACTAutomotive lightweight structure design and automotive passive safety become more and more concerned all over the world. Automotive Materials are the basis of automotive design and competition, the development of automobile technology depends on the development of new materials. In recent years, aluminum alloy, high strength steel, synthetic plastic, composite materials and ceramics are used more and more widely in the automotive industry. In this paper, based on the lightweight structure design and automotive passive safety, the manufacture process of GMT part and the application of GMT material on bumper beam design are discussed.First, the paper presents some basic ideas, applications and development in lightweight structure, new materials and automotive passive safety. Then the performance of GMT material is researched and some work about manufacture process and molding method is done. At last, a bumper beam model for FEA analysis is built and the results are used inGMT material application. The main research works are focused in the following aspects:1. The performance and manufacture of GMT material. The performance of GMT material is discussed, manufacture and molding process is researched. This is a basic study for application of GMT material.2. GMT part manufacture process and parameter analysis. By manufacture, molding and parameter analysis, the heat and molding process are discussed.3. FEA analysis of bumper beam for passive safety. A FEA model of bumper beam is built. The FEA analysis is done based on the ECE R42 and RCAR specification. The results validated the application of GMT on bumper beam.Keywords: GMT, light weight, bumper beam, FEA analysis上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：赵勇上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□，在年解密后适用本授权书。
本学位论文属于不保密□。
（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：赵勇指导教师签名：沈利冰日期：年月日日期：年月第一章绪论1.1 研究背景与意义1.1.1 背景和意义近年来，中国汽车行业蓬勃发展，自主开发能力的提高势在必行。
但是，随着科学技术的不断进步和人们生活观念的改变，给汽车行业的发展带来了前所未有的机遇和挑战。
随着生活观念的改变，人们对汽车的舒适性、安全性、环保性和经济性的要求越来越高；同时由于人类可利用能源和原材料的紧张，以及企业对汽车成本的控制越来越重视，汽车的轻量化也越来越受到重视。
汽车的振动舒适性是评价汽车性能的一个重要指标。
车身承受来自地面传到车桥的振动，因此车身的固有振动频率和振型是研究车身振动舒适性的重要切入点。
得到车身结构的固有振动频率和振型有两种方法[1]：一种是通过对实际样车进行试验，得到车身的各阶振动频率和振型；另一种是通过理论分析计算，分析计算出车身的各阶频率和振型。
试验方法的局限性在于必须在设计样车制造出来以后才能进行试验分析，根据试验结果再进行修改设计，最终得到一个较好的设计方案，但这种方法时间周期长、试验费用高。
理论分析计算可以在没有样车的情况下，在设计过程中进行，从而能减少样车的制造数量和试验次数，节约开发成本缩短开发周期。
目前最经济，最有效的方法就是车身模态的有限元分析方法。
车身的轻量化设计对提高汽车的经济型、环保性和动力性能有重要的现实意义，已经成为当前汽车技术研究的一个重要方向。
目前车身轻量化主要有两个途径：一个是改进车身结构设计。
主要思想是充分利用材料的性能，在保证汽车的安全性和强度特性的前提下，通过改变车身的结构布局以及构件的截面设计来减轻车身重量；另一种是采用轻型材料。
主要思想是在材料选型上遵循等强度的原则，通过选用高强度的合金材料达到减轻车身重量的目的。
通过改进车身结构设计来实现轻量化，需要在车身设计初期来完成，而且需要对车身结构重新设计花费大量的人力资源；采用先进轻型材料，则有可能造成车身成本的增加和车身制造加工工艺的困难。
[1]基于目前汽车振动舒适性和车身的轻量化的需要，找出一种能够在提高车身振动特性的同时实现车身轻量化的有效方法越来越重要。
1.1.2 课题来源本课题依托某知名汽车厂商现行项目车身轻量化的要求，研究新型材料在保险杠缓冲梁和全尺寸备胎支架中替代金属材料的可行性，并最终成功实现新材料的实际应用。
a)采用GMT新材料替代金属材料应用于保险杠缓冲梁。
b)采用GMT新材料替代金属材料制作全尺寸轮胎备胎。
1.2 新材料在汽车轻量化中的国内外应用情况1.2.1 轻量化是节能环保需求,是汽车发展的趋势汽车产业在世界各地蓬勃发展的同时，也带来环境污染和能源短缺两大严重的负面影响。
据调查，石油消费品中，其中35%是作为汽车的燃料被使用，可见汽车燃料消耗占有很大比重。
这种状况必将导致汽车行业的研究方向进行相应调整：轻量、节能和环保成为国际汽车工业研究的主题。
图1-1 石油消耗分布图Fig 1-1 Petrol overall application轻量和节能：为减轻汽车产品自重，节省材料，降低汽车燃油消耗和低排量，降低生产和使用成本。
轻量和节能一直是国际汽车工业研究的主题。
与20年前相比，国外轿车自重减少了20%-26％，每辆轿车所用钢、铸铁、铜、玻璃的数量将分别下降15%、29%、13%和13％；铝、镁、粉末冶金、塑料的用量将分别增加31％、100%、20%和29%。
环保：为保护环境，国际汽车工业对汽车产品使用环保型材料给予了高度重视，汽车废旧材料回收、再生与利用技术已成为热点，并开始形成一种新兴的产业。
汽车轻量、节能和环保既是国际汽车的发展方向，也是我国产业政策的要求，近期国家发改委、科技部和环保局联合制定了《汽车产品回收利用技术政策》，要求2010年车辆可回收利用率达80% -85%，材料的再利用率不低于75%-80%。
