Materiel selection and manufacturing process optimization for lightweight component

Abstract

In order for automakers to meet the new stringent environmental policies and to improve fuel efficiency of their vehicles, they started to change the design of their vehicles to be better aerodynamically, to downside their vehicle sizes, thus they can reduce the engine size as well, and to increase the level of the electrification (partial or full electrification) of their fleet vehicles. Lightweight design is another widely used strategy to improve fuel economy of automobiles. Potential lightweight material needs to be cost effective, has the ability to reduce the weight of the vehicle and can meet the functionality requirements. Thus, we need a systematic material selection process that takes into consideration all design aspects such as cost, performance, and environmental impacts. Eco-material selection provides a systematic method for material selection and takes into account material’s mechanical properties, cost, and ability to reduce environmental impacts over product’s lifetime.

من أجل أن تفي شركات صناعة السيارات بالسياسات البيئية الجديدة الصارمة ولتحسين كفاءة استهلاك الوقود في مركباتها، بدأت في تغيير تصميم مركباتها لتكون أكثر انسيابية، وتقليل أحجام مركباتها، وبالتالي يمكنها تقليل حجم المحرك أيضًا، وزيادة مستوى الكهربة (الكهربة الجزئية أو الكاملة) لمركبات أسطولها. يعد التصميم الخفيف استراتيجية أخرى مستخدمة على نطاق واسع لتحسين كفاءة استهلاك الوقود للسيارات. يجب أن تكون المواد الخفيفة المحتملة فعالة من حيث التكلفة، وأن تكون قادرة على تقليل وزن المركبة، وأن تلبي متطلبات الوظيفة. وبالتالي، نحن بحاجة إلى عملية اختيار مواد منهجية تأخذ في الاعتبار جميع جوانب التصميم مثل التكلفة والأداء والآثار البيئية. يقدم اختيار المواد البيئية طريقة منهجية لاختيار المواد ويأخذ في الاعتبار الخصائص الميكانيكية للمواد، والتكلفة، والقدرة على تقليل الآثار البيئية على مدى دورة حياة المنتج