利用數(shù)值模擬分析的方法研究了鋪層角度、厚度、順序以及對稱性對碳纖維復合材料傳動軸抗扭性能的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)結構抗扭截面系數(shù)在單向鋪層方向為接近0°、45°及接近90°時較高，且隨著鋪層厚度增加而增大；扭轉剛度則在40°-70°較好。在接近0°和接近90°鋪層間鋪設45。鋪層能提高零件抗扭性能；與反對稱鋪層方案相比對稱鋪層方案更有利于零件承受扭矩。將優(yōu)化鋪層方案應用在某型號風機傳動軸的設計中，試驗證明能夠滿足使用要求并達到節(jié)約原材料的目的。

       碳纖維復合材料由于較高的比強度和比模量以及較小的密度，在航空航天領域已經(jīng)得到廣泛的應用，目前正在逐步向民用產(chǎn)業(yè)擴展。沿著纖維的方向，復合材料的抗拉和抗壓性能較好，因此纖維方向被稱為復合材料的主方向。但是，工藝不同，碳纖維的含量和鋪設方向都可能變化，因此碳纖維復合材料的性能參數(shù)也不像傳統(tǒng)材料那樣固定，一般需要通過試驗或計算獲得。在現(xiàn)代加工行業(yè)中，可以利用碳纖維復合材料這種可變的性能參數(shù)來滿足不同的使用性能要求，而復合材料結構設計標準的不足常常成為限制復合材料有效應用的重要原因。


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