碳纤维传动轴可行性研究

结合某四驱SUV提出一种轻量化碳纤维传动轴,通过对铺层数量以及缠绕角度的设计得出碳纤维传动轴方案并制作样件。通过对比碳纤维传动轴仿真模态与实测模态的差异,得到传动轴总成仿真模态与实测模态差异高达34%,差异显著。进而实测了碳纤维传动轴对整车NVH性能的影响,结果表明:碳纤维传动轴由于模态偏低,会导致整车低频共振问题。最后评估了国内碳纤维传动轴在乘用车上应用的可行性。     

碳纤维复合材料传动轴的仿真分析

碳纤维复合材料密度低、比强度和比模量高等良好的力学性能,已经广泛应用于航空、汽车、建筑业、医疗器材等各个领域。采用有限元分析软件对碳纤维传动轴进行分析,传动轴受扭转载荷情况下,针对不同铺层对碳纤维传动轴的应力分布情况进行分析。     

基于ANSYS的碳纤维复合材料传动轴失效分析

为了研究铺层角度、厚度以及顺序对碳纤维复合材料失效模式的影响规律,本论文运用有限元软件ANSYS模拟复合材料在不同铺层方案下的失效模式。研究发现铺层角度和铺层顺序均对复合材料的失效具有较大的影响。在铺层角度为60°—70°之间出现应力最小值,其失效可能性比较低;在铺层顺序上,采用45°在复合材料底层比其他方案更减少其失效性。将运用此有限元方法能更有效,更直观的分析碳纤维复合材料的失效模式,并能给某型号风机传动轴铺层方案提供参考价值,从而提高传动轴的使用寿命。     

基于传递矩阵法的碳纤维复合材料传动轴模态分析

以某汽车传动轴为参考对象设计出碳纤维复合材料(CFRP)传动轴铺层方案,采用传递矩阵法(TMM),把CFRP传动轴离散为若干个盘轴单元,建立集中质量圆盘左右截面的点传递矩阵,建立轴段的场传递矩阵,进而构建整根轴的传递矩阵。根据传动轴两端自由的边界条件,推导出其转子频率方程,利用MATLAB编程求解出CFRP传动轴的一阶临界转速及其对应的振型,并与传统的经验公式及有限元仿真软件Abaqus计算出的结果作比较。结果表明,对于传动轴一阶弯曲固有频率,传递矩阵法相比于有限元仿真计算误差为1.6%,一阶振型的最大偏差为0.015。表明传递矩阵法能较精确的计算CFRP传动轴的固有频率以及对应的模态振型。     

重载多旋翼无人机碳纤维传动轴失效分析与优化

针对多旋翼无人机碳纤维管传动轴上的孔位纤维破坏进行研究。对碳纤维传动轴强度薄弱部位进行试验,根据失效原理提出优化方案。利用CATIA软件对碳纤维传动轴建模,并用ANSYS进行仿真优化验证。提出了减弱开孔对碳纤维传动轴强度影响的方法。     

天线反射面的冲击变形仿真

树脂基碳纤维复合材料（CFRP）产品具有轻质、高强度、高刚度等特点.文中从刚度设计的角度出发,对碳纤维复合材料天线反射面进行铺层设计,利用有限元分析软件ANSYS对其冲击变形仿真,结果表明所有铺层方式均满足设计要求,但实际铺层时应考虑采取变形最小的准各向同性铺层[90/45/9/-45/-A]s.     

船用OI型复合材料膜片联轴器的研制

膜片联轴器可用于船舶主动力推进系统中连接相邻传动轴,本文介绍了一种船用OI型复合材料膜片联轴器的研制过程,包括材料选择、仿真设计、成型工艺、试验验证等.根据某船的工况要求,使用有限元软件对联轴器结构和性能进行仿真设计,采用碳纤维增强环氧树脂预浸料通过热压罐工艺成型,最终成功通过了静态扭转试验验证,为复合材料膜片联轴器在船舶领域的推广应用奠定了基础.     

微小型空间相机碳纤维整体式主框架轻量化设计

针对某微小型离轴空间相机结构紧凑、质量轻的设计要求,设计了一个高度轻量化的整体式碳纤维主框架。首先,根据空间相机具体功能的设计指标和光学系统,确定主框架的材料和结构形式,设计出碳纤维整体式主框架的基本构型。接着对铺层厚度参数化优化,并考虑碳纤维复合材料的制造约束,确定了主框架碳纤维铺层的厚度、比例。将参数化优化的结果进行离散化,进行碳纤维铺层顺序的优化,确定了最佳的堆叠次序,完成了碳纤维的铺层优化设计,实现了主框架的轻量化设计,解决了复杂碳纤维零件优化的问题。然后对设计完的碳纤维主框架结构代入整机有限元模型中,进行有限元仿真分析,验证主框架的性能指标。最后,将整机装配完成进行动力学试验,并与有限元分析结果进行对比验证。经过优化,碳纤维主框架的质量为4.5 kg,相机一阶频率为81 Hz,动力学试验得到的相机整机的一阶频率为78 Hz,仿真误差为3.7%,符合仿真结果,进一步说明了设计的合理性以及正确性。本文提出的空间相机碳纤维整体式主框架设计方法对微小型离轴三反式空间相机结构设计以及碳纤维零件的轻量化优化设计具有一定的借鉴意义。     

碳纤维自行车车架的有限元分析

利用SolidWorks软件自带的自行车车架模型,用SolidWorks Simulation软件进行模拟.设计36种不同的碳纤维铺层应用于自行车车架,根据自行车实际使用情况,分坐立、站立、行驶三种情况设置边界条件和载荷,分析讨论von Mises应力和合位移,求出碳纤维自行车车架的最佳铺层.将三种情况下测试的von ...     

某碳纤维机载电子机架设计及仿真分析

树脂基碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)作为一种高性能复合材料,与金属材料相比,具有比强度和比模量高、减振性能好等特点,在机载电子设备中的应用越来越广泛。文中针对机载环境条件特点,设计了一种碳纤维复合材料电子机架,提出了一种碳纤维铺层设计方法,采用ANSYS软件进行了力学仿真分析,并利用ANSYS Composite PrepPost(ACP)工具基于蔡-吴失效准则计算了铺层失效系数,较好地验证了该设计方法。该设计方法对同类电子机架结构设计具有一定的指导意义。