碳纤维复合材料风力发电机叶片振动特性研究

碳纤维复合材料具有强度高、模量高、质量轻、耐疲劳等特点。针对风力发电机叶片的振动特性及变形形式,设计了碳纤维复合材料风力发电机叶片,并采用ANSYS有限元分析软件对叶片进行模态分析,得到了碳纤维复合材料风力发电机叶片的固有频率。与相同结构的树脂叶片进行对比,结果表明碳纤维叶片固有频率高于树脂叶片的固有频率。对碳纤维叶片进行模态实验,实验结果与仿真结果的误差较小,可为碳纤维复合材料风机叶片提供设计依据。

汽车用碳纤维传动轴结构设计与有限元分析

碳纤维复合材料具有比重小,比强度和比模量高,耐疲劳等特点。针对某汽车传动轴的强度和临界转速要求,设计了一种碳纤维复合材料汽车传动轴,并采用Abaqus有限元分析软件对传动轴进行了仿真分析,仿真结果显示了复合材料传动轴在受扭转载荷情况下的应力应变分布情况以及失效情况,碳纤维轴管应力应变分布均匀,仿真结果与设计理论相吻合,并与实验结果相验证,说明所设计的碳纤维复合材料传动轴的性能可以满足汽车传动轴的要求。

碳纤维复合材料汽车传动轴设计与振动特性分析

汽车传动轴是车辆传动系统中的重要部件,在汽车运行中承担传递转矩的任务。从理论出发设计了碳纤维复合材料汽车传动轴,并通过理论-有限元-实验三者结合的方法对设计的某类汽车传动轴进行了详细的分析,论述了碳纤维汽车传动轴的优异性能。结果表明,运用碳纤维复合材料传动轴设计制造的一体式汽车用复合材料传动轴在满足强度需求的同时,其最低临界转速远高于实际转速需求,为车身的安全性与舒适性提供了保障。此外,通过Abaqus有限元软件对设计传动轴振型进行了理论计算,得出了传动轴振型图像以及振幅数值,并通过实验测量出了实际临界转速,为复合材料传动轴设计与运用提供依据。

碳纤维轴管与金属轴头过盈连接研究

建立碳纤维轴管与金属轴头过盈连接有限元模型,分别对过盈连接装配及扭转过程进行模拟仿真。研究了碳纤维轴管与金属轴头过盈连接装配及扭转过程中的接头应力、接触面应力的变化规律,并对金属轴头与碳纤维轴管进行失效判断。通过输出轴管与轴头过盈接触面应力值CPRESS,计算得出最大装配力和仿真失效扭矩。最后进行过盈装配和扭转实验,证明有限元分析方法的有效性。结果表明:装配完成后,过盈连接接头的结构应力最大值出现在轴管最内层纤维;扭转时过盈连接接头的结构应力最大值出现于金属轴头阶梯面倒角区域。