随着社会的不断发展进步和人民群众生活水平的提高，越来越多的人愿意选择汽车作为日常出行的交通工具。据我国交通运输部统计，截至2019年6月，国内汽车保有量高达2.5亿辆，其中，私家车保有量高达1.98亿辆。同时机动车驾驶人数量高达4.22亿人，2019年上半年新领驾驶证1408万人。汽车在给人们带来方便的同时，也不可避免地伴随着许多问题，如噪声、环境污染和安全问题等。在节能减排与环境保护逐渐提上日程的今天，汽车的轻量化不仅可以减少燃料的消耗量，同时也降低了尾气的排放，减少了空气污染，而碳纤维复合材料就是实现这一目标的理想材料，一直是各大高等院校和研究机构的重点研究课题。

A柱、B柱、C柱是汽车上的三根竖梁，它们不仅仅是撑起驾驶舱车顶的金属柱子，而且对驾驶舱内的成员有重要的保护作用。如图4-1所示，A柱在发动机舱和驾驶舱之间、左右后视镜的上方；B柱在驾驶舱的前座和后座之间，从车顶延伸到车底部；C柱在后座头枕的两侧。

毕业设计《碳纤维复合材料汽车B柱加强板设计》以汽车B柱加强板为切入点，利用等代设计法，将金属材料B柱加强板的三维数模的材料替换为碳纤维复合材料，并使用等刚度理论构建了碳纤维复合材料B柱加强板的方案模型，经过一系列的有限元分析和优化之后，最终的结果显示，替换材料后的B柱加强板在力学性能不下降的情况下，重量相比原有金属材料大幅减轻，达到了轻量化的目的，同时也对其他的车身结构件替换为碳纤维复合材料起到了一定的参考作用。使用碳纤维复合材料的汽车零件如图4-2所示。

(www.daowen.com)

图4-1　汽车上A柱、B柱、C柱位置示意图

图4-2　使用碳纤维复合材料的汽车零件