胡晶
,
李晓星
,
张天敏
,
韩华渠
复合材料学报
利用数值模拟分析的方法研究了铺层角度、厚度、顺序以及对称性对碳纤维复合材料传动轴抗扭性能的影响规律. 研究发现结构抗扭截面系数在单向铺层方向为接近0°、45°及接近90°时较高, 且随着铺层厚度增加而增大;扭转刚度则在40°～70°较好. 在接近O°和接近90°铺层间铺设45°铺层能提高零件抗扭性能;与反对称铺层方案相比对称铺层方案更有利于零件承受扭矩. 将优化铺层方案应用在某型号风机传动轴的设计中, 试验证明能够满足使用要求并达到节约原材料的目的.
关键词:
碳纤维复合材料
,
传动轴
,
铺层方案
,
扭转性能
,
有限元分析
袁威
,
胡业发
,
张锦光
玻璃钢/复合材料
针对碳纤维复合材料矩形截面管的抗弯性能,设计了五种不同铺层方案的矩形截面管.应用有限元软件Abaqus对其三点弯曲进行了仿真分析;并通过粘贴光栅光纤传感器,应用万能试验机对实验件进行了三点弯曲实验.分别获得了仿真和实验相应载荷下矩形截面管下表面中间位置的应变值,进行一次拟合后获得相应的载荷-应变曲线,从而得出仿真和实验抗弯刚度值EI.通过对比,两者的结果具有很好的一致性.结果表明:0°比例越高,抗弯性能越好.
关键词:
碳纤维复合材料
,
矩形截面管
,
铺层方案
,
光栅光纤传感器
,
抗弯性能
沙云东
,
骆丽
,
贾秋月
,
赵奉同
,
栾孝驰
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.02.015
针对连续纤维增强金属基复合材料轴结构力学性能预测问题,考虑纤维呈四边形和六角形两种周期性排列方式,基于细观力学有限元方法,建立六种代表体积元(RVE)模型,计算该材料的宏观力学性能参数,并与已有的三种细观力学模型计算结果进行对比分析.在此基础上,以低压涡轮轴为研究对象,将选定的RVE模型预测所得的宏观力学性能参数应用于该纤维增强复合材料轴结构的铺层方案设计中,利用数值模拟方法计算该轴结构在给定弯矩、扭矩作用下的变形量和应力,并分析铺层角度、厚度及铺层顺序对轴结构抗弯、抗扭性能的影响规律.研究发现纤维按某种特定的铺层角度组合铺设,可有效提高轴结构的抗弯、抗扭性能,通过计算分析提出了铺层设计方案.
关键词:
连续纤维增强金属基复合材料
,
细观力学模型
,
低压涡轮轴
,
力学性能
,
铺层方案
熊建武
,
冯鹏
,
徐进
,
张龑华
,
张攀
玻璃钢/复合材料
分析了复合材料轻质桥梁中的快速连接接头的受力,提出了一种大拉力接头的构造,完成了一批接头的拉伸试验和桥跨模型试验,证实了接头具有足够的承载能力,并依据破坏模式建议了接头的改进构造.还采用有限元软件对桥跨模型试验中的接头进行了分析,其破坏模式和破坏承载力与试验吻合.
关键词:
复合材料接头
,
铺层方案
,
破坏模式
