這一成功的故事，是由Innovate UK部分資助的一個為期兩年的項目以及由包括福特汽車公司、Gestamp、WMG、華威大學(xué)和GRM Consulting公司在內(nèi)的一群組織實(shí)施的結(jié)果。

該項目的名稱為“復(fù)合材料輕量化汽車懸架系統(tǒng)（簡稱‘CLASS’）”。

復(fù)合材料技術(shù)已不可阻擋地從學(xué)術(shù)研究和航空工業(yè)進(jìn)入到了主流汽車工程實(shí)踐之中，以抵消電動汽車和自動駕駛汽車固有重量的增加。

對于主流汽車行業(yè)整體而言，復(fù)合材料性能的復(fù)雜性仍然是有待克服的挑戰(zhàn)性問題。

雖然大量的研究一直致力于從工業(yè)和學(xué)術(shù)兩個層面上去理解復(fù)合材料，但對復(fù)合材料的性能進(jìn)行預(yù)測的藝術(shù)尚處于初級階段。

在為賽車的碳纖維結(jié)構(gòu)開發(fā)預(yù)測工具方面，GRM Consulting公司擁有幾十年的經(jīng)驗積累。通過避開傳統(tǒng)的方法，以及減少所需的力學(xué)測試的數(shù)量，該公司對此項目作出了重大貢獻(xiàn)。

利用VR&D Genesis有限元分析和設(shè)計優(yōu)化軟件，GRM Consulting公司采取了一種基于優(yōu)化的方法來降低成本，縮短工程時間，同時又不影響性能。

對于滿足強(qiáng)度、剛度和屈曲載荷要求的無窮多種纖維取向的組合，需要了解機(jī)構(gòu)的失效點(diǎn)。為此，WMG、華威大學(xué)運(yùn)用他們對材料行為的廣泛理解以及最先進(jìn)的制造單元，令汽車底盤制造的全球領(lǐng)先者Gestamp公司在設(shè)計部件以滿足必要的功能性要求方面發(fā)揮了重要作用。

在該項目兩年的開發(fā)過程中，這種復(fù)合材料部件的設(shè)計，從單一材料部件發(fā)展到了多種材料的設(shè)計，從而給制造和優(yōu)化團(tuán)隊帶來了挑戰(zhàn)。

從書中了解的初步信息表明，復(fù)合材料輕量化轉(zhuǎn)向節(jié)的構(gòu)思，可由單一一種材料即片狀模塑料（SMC）實(shí)現(xiàn)。

然而，長期的工程時間表最終導(dǎo)致設(shè)計工程團(tuán)隊轉(zhuǎn)向采用多種材料系統(tǒng)：預(yù)浸料層賦予了其所在之處所需的平面力學(xué)性能，SMC 的包覆成型則允許實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的幾何細(xì)節(jié)和面外剛度。

這種單軸和雙軸預(yù)浸料結(jié)合SMC的方法，意味著這種復(fù)合材料部件能夠達(dá)到力學(xué)強(qiáng)度、剛度和屈曲目標(biāo)。

其他的設(shè)計挑戰(zhàn)表明，在不影響制造而保持此設(shè)計概要的同時，必須引入更多的創(chuàng)新。

在做了廣泛的仿真和試驗工作后，設(shè)計即被完成。這使設(shè)計得到了優(yōu)化和細(xì)化，滿足了OEM的耐久性和NVH目標(biāo)。

該項目最終實(shí)現(xiàn)的減重效果是，在具有同等功能的情況下，最低減重達(dá)30%，最高減重達(dá)50%。