CFRP傳動軸由于采用碳纖維復合材料替代鋼、鋁等金屬材料而具有質量輕、固有頻率高、熱變形小、傳動精度高、傳動效率高等潛在優(yōu)勢，這些優(yōu)勢一方面以碳纖維復合材料自身的優(yōu)良性能為基礎，另一方面則必須通過對CFRP傳動軸的結構進行合理設計才能實現(xiàn)。本書重點對碳纖維復合材料傳動軸的結構設計、制造工藝和性能試驗展開研究，提出并建立了一般碳纖維復合材料傳動軸的結構設計方法，進行了碳纖維復合材料傳動軸試件的制備和性能實驗，為碳纖維復合材料在機械零部件中的應用提供了研究經(jīng)驗。
1 碳纖維及其復合材料概述
1.1 碳纖維的結構、特性以及分類
1.2 碳纖維增強復合材料概述
1.2.1 碳纖維增強陶瓷基復合材料
1.2.2 碳／碳復合材料
1.2.3 碳纖維增強金屬基復合材料
1.2.4 碳纖維增強樹脂基復合材料
1.3 碳纖維及其復合材料的應用
1.3.1 航空航天
1.3.2 交通
1.3.3 體育用品
1.3.4 工業(yè)、建筑及新能源領域的應用
2 碳纖維復合材料傳動軸
2.1 碳纖維復合材料傳動軸概述
2.1.1 傳統(tǒng)金屬傳動軸的局限性
2.1.2 碳纖維復合材料傳動軸的特點
2.2 碳纖維復合材料傳動軸的研究現(xiàn)狀
2.2.1 國外CFRP傳動軸的研究現(xiàn)狀
2.2.2 國內CFRP傳動軸研究現(xiàn)狀
2.2.3 國內外研究的綜合分析
3 碳纖維復合材料傳動軸的力學性能分析
3.1 復合材料圓柱疊層殼的力學分析
3.1.1 圓柱疊層殼的力學基礎
3.1.2 圓柱疊層殼經(jīng)典理論的基本方程和邊界條件
3.1.3 圓柱疊層殼力學問題的求解
3.2 復合材料圓柱疊層殼的強度分析
3.2.1 單層復合材料的宏觀強度準則
3.2.2 疊層復合材料的強度分析
3.3 本章小結
4 碳纖維復合材料傳動軸的結構設計方法
4.1 碳纖維復合材料傳動軸的設計要求
4.2 碳纖維復合材料傳動軸的結構形式
4.2.1 碳纖維復合材料傳動軸的材料選擇
4.2.2 碳纖維復合材料傳動軸的結構形式
4.3 碳纖維復合材料傳動軸的連接形式
4.4 碳纖維復合材料傳動軸的結構設計
4.4.1 金屬端設計
4.4.2 碳纖維復合材料軸管的設計
4.4.3 碳纖維復合材料軸管的強度校核
4.5 碳纖維復合材料傳動軸的膠接設計
4.5.1 碳纖維復合材料傳動軸的膠接形式
4.5.2 碳纖維復合材料傳動軸的膠層設計
4.6 碳纖維復合材料傳動軸的設計方法及應用案例
4.6.1 碳纖維復合材料傳動軸的設計方法
4.6.2 設計CFRP傳動軸連接結構的步驟
4.6.3 碳纖維復合材料傳動軸的設計案例
5 碳纖維復合材料傳動軸的制備及性能測試
5.1 碳纖維復合材料傳動軸的制備
5.1.1 碳纖維復合材料軸管的制備
5.1.2 碳纖維復合材料軸管與金屬法蘭的膠接工藝
5.2 碳纖維復合材料傳動軸的靜扭試驗
5.2.1 靜扭試驗標準及設備
5.2.2 靜扭試驗過程
5.2.3 靜扭試驗結果
5.3 碳纖維復合材料傳動軸的扭轉疲勞試驗
5.3.1 疲勞試驗標準及設備
5.3.2 疲勞試驗過程
5.3.3 疲勞試驗結果
6 碳纖維復合材料傳動軸的動力學仿真與試驗
6.1 碳纖維復合材料傳動軸的有限元模態(tài)分析
6.1.1 碳纖維復合材料軸管的有限元模態(tài)分析
6.1.2 考慮金屬端的碳纖維復合材料傳動軸的有限元模態(tài)分析
6.1.3 兩種模型的有限元模態(tài)分析結果對比
6.2 碳纖維復合材料傳動軸的模態(tài)試驗
6.2.1 碳纖維復合材料傳動軸的模態(tài)試驗原理
6.2.2 碳纖維復合材料傳動軸的模態(tài)試驗
6.2.3 碳纖維復合材料傳動軸的模態(tài)試驗與仿真結果對比
7 碳纖維復合材料傳動軸的固化監(jiān)測
7.1 基于光纖光柵傳感的碳纖維復合材料傳動軸固化監(jiān)測原理
7.1.1 碳纖維復合材料傳動軸的固化殘余應力
7.1.2 光纖光柵的傳感原理
7.1.3 光纖光柵的封裝與溫度靈敏度標定
7.2 埋入光纖光柵的碳纖維復合材料傳動軸的制備
7.2.1 光纖光柵的布置
7.2.2 埋入光纖光柵的碳纖維復合材料傳動軸試件的制備
7.3 基于光纖光柵傳感的碳纖維復合材料傳動軸固化監(jiān)測
7.3.1 溫度參考光柵的監(jiān)測曲線
7.3.2 溫度補償后的固化殘余應變
7.4 本章小結
參考文獻
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