盖世汽车讯 据外媒报道，纤维增强型塑料是许多先进轻量化设计的基础，可以提供很多优点。但是，对于规模较小的公司而言，它们面临的主要障碍就是缺乏将纤维与纺织品理想地安排在一起的专业知识。德国弗劳恩霍夫技术经济数学研究所（Fraunhofer Institute for Industrial Mathematics，ITWM）与亚琛工业大学管理控制论（IfU）协会、亚琛工业大学毛皮纺织技术研究所（ITA）合作，研发出一种数学模拟方法，以优化纺织品的悬垂性（可变形性）。

在车身、飞机和建筑施工中，轻量化设计因应用广泛且耗材最小，因而其需求正稳步上升。弗劳霍恩夫技术经济数学研究所表示，纤维增强型塑料正是具备此类优点的典型解决方案，此类塑料重量轻、可塑性强，而且很坚固。此外，弗劳恩霍夫研究所表示他们也正在研发新型制作技术和纤维材料，以降低制造能耗。

ITWM研究所项目主管Julia Orlik表示：“有无数种方法可以将纺织纤维排列在塑料组件中，纤维之间的距离多远、彼此方向如何、互相间如何联系等参数之间如何组合对于组件的悬垂性、视觉外观以及稳定性造成重大影响，因此目前开发部门通常会根据经验，为每个特定组件构建近似纤维结构，然后生产样品零件，直至生产出最佳组件。” 而由于开发成本占零部件总成本的三分之一，产品制造成本占三分之二，因此规模较小的公司往往会回避此类人员、时间和材料密集型的开发工作。

ITWM研究所表示，如果组件设计的特性取决于此类参数，那么是否可以采用反向法？是否可以从此类参数中得出组件的特性？因此，进行仿真可以减少开发所需的工作和资源消耗。

弗劳恩霍夫技术经济数学研究所、亚琛工业大学管理控制论协会、亚琛工业大学毛皮纺织技术研究所（ITA）合作了OptiDrape项目。首先，ITA分析了不同的纤维和纺织品，以确定其拉伸、剪切和弯曲性能，以及临界剪切角。ITWM研究所凭借其在纺织结构数学仿真方面的丰富经验，采用自主研发的软件，在广泛数学分析的基础上，同时模拟了纺织结构的性能，而利用ITA的发现，可以验证计算结果。

ITWM研究所科学家Stephan Wackerle表示：“研究结果不言自明，我们研发的纺织品软件TexMath计算出了纺织品的特性，误差范围与物理测试法相同，都在5%左右。此外，还能提前计算出临界剪切角，精确度在2至3度之间。” 该模拟可让公司不断改变所有设计参数，为任何应用和规格制定最优的纺织品布局和设计，有效减少实验测试的需求，节省时间、精力和费用。（图片均来自ITWM研究所）