连续玻纤热塑头盔

刚度升10.6%

用连续玻璃纤维增强热塑性复合材料模压成型，在减重的同时提升刚度，比普通ABS头盔综合性能显著提高。

Xiangkui, Zhang · Zhao, Li · Chengxiang, Han · 盈亮 · 胡平

Cailiao Kexue yu Gongyi/Material Science and Technology 2023

参数信息

刚度增幅

10.6 %

质量降幅（带加强筋）

14.2 %

技术优势

刚度反升

连续玻纤增强层合板替代ABS后，头盔刚度提升10.6%，抗变形能力更强。

还能更轻

在刚度提升的同时，头盔质量反而比普通ABS头盔降低14.6%。

加强筋省料不减刚

通过拓扑优化在头盔上设计加强筋结构，可比普通ABS头盔减重14.2%，而刚度保持一致。

应用场景

• 安全头盔：用连续玻纤热塑层合板替代ABS，不增重就把刚度提上去，头盔抗冲击变形更好。
• 碳纤维复合材料：虽然本文用玻纤，但工艺和设计方法可直接迁移到碳纤维复合材料头盔上，为碳纤方案提供模压和优化参照。
• 轻量化防护装备：通过材料替换和拓扑优化加强筋，在维持刚度的同时把质量降下来，实现防护装备轻量化。