碳纖維復(fù)合材料傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速分析

  
      介紹了碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料汽車傳動(dòng)軸臨界轉(zhuǎn)速的2種計(jì)算方法：理論公式法和有限元計(jì)算法，并將兩者的結(jié)果進(jìn)行比較，證明了有限元分析的可信性，為碳纖維在汽車中的應(yīng)用提供了依據(jù)。

      復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同的材料按一定規(guī)律組合而成的一種工程材料的統(tǒng)稱，其主要的優(yōu)點(diǎn)是具有較高的剛度質(zhì)量比。在汽車上應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料除了利用它的高比強(qiáng)度和高比模量可大幅度減輕汽車質(zhì)量外，還可減少汽車零件的數(shù)量。由于碳纖維復(fù)合材料價(jià)格昂貴，過去主要應(yīng)用于航空航天工業(yè)。隨著先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展，高效、自動(dòng)化、大批量生產(chǎn)等先進(jìn)技術(shù)不斷地加強(qiáng)復(fù)合材料的競(jìng)爭(zhēng)性，使碳纖維復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用逐
步成為現(xiàn)實(shí)。

       碳纖維復(fù)合材料傳動(dòng)軸是汽車上比較成功的應(yīng)用之一。一般情況下，在傳動(dòng)軸長(zhǎng)度超過Im時(shí)，考慮到傳動(dòng)軸因臨界轉(zhuǎn)速過低可能在常用轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)共振，常將其分成2段。但2段傳動(dòng)軸又會(huì)帶來結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量增加、產(chǎn)生噪聲及振動(dòng)等問題。采用碳纖維復(fù)合材料后可使原來雙件傳動(dòng)軸簡(jiǎn)化成單件。碳纖維復(fù)合材料傳動(dòng)軸還有其它方面的優(yōu)點(diǎn)，如質(zhì)量輕、噪聲低、振動(dòng)小等。第一例碳纖維復(fù)合材料傳動(dòng)軸是美國(guó)摩里遜公司(Morrison Molded Fiber Glass)為德納公司(Dana Corporation)生產(chǎn)的，供通用汽車公司貨車使用。

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