復(fù)合材料纏繞管扭轉(zhuǎn)性能的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的大力支持，樹(shù)脂基復(fù)合材料由于具有耐腐蝕，輕質(zhì)高強(qiáng)，可設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn)使得其研究與應(yīng)用變得越來(lái)越重要。目前，復(fù)合材料作為金屬材料的替代材料被應(yīng)用在各種結(jié)構(gòu)件上。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中復(fù)合材料傳動(dòng)軸由于具有很高的比強(qiáng)度，極佳的絕熱性等特點(diǎn)越來(lái)越受到人們的重視。因此，對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料扭轉(zhuǎn)性能的研究有著極為重要的意義。
　　 本文采用中溫固化環(huán)氧樹(shù)脂體系，用濕法纏繞工藝制備了幾種不同纏繞角度與不同厚度的復(fù)合

2、材料纏繞管，通過(guò)對(duì)試樣的樹(shù)脂含量、最大扭矩等性能的測(cè)試，研究了纏繞角、厚度等因素對(duì)復(fù)合材料纏繞管扭轉(zhuǎn)性能的影響，并采用最大應(yīng)力準(zhǔn)則和蔡-吳(Tsai-Wu)張量準(zhǔn)則，運(yùn)用有限元軟件分別對(duì)破壞試樣進(jìn)行分析，找到兩種破壞準(zhǔn)則下的失效指數(shù)，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)混合層纏繞試樣進(jìn)行破壞扭矩預(yù)測(cè)，并同實(shí)際扭矩對(duì)比，尋找預(yù)測(cè)復(fù)合材料纏繞管破壞扭矩的方法。
　　 研究結(jié)果表明，隨著試樣纏繞角度的增加，試樣的破壞扭矩和最大切應(yīng)力逐漸減小，同時(shí)試樣的

3、壁厚也隨角度的增加而減小，當(dāng)纏繞層數(shù)為3層時(shí)，25°試樣的最大扭矩和最大切應(yīng)力分別比60°試樣增加了132％和45％。當(dāng)纏繞角固定在25°時(shí)，3層試樣的破壞扭矩和最大切應(yīng)力分別是2層試樣的128％和58％，因此纏繞層數(shù)越多試樣的扭轉(zhuǎn)性能越好。采用25°/60°/25°和60°/25°/60°混合角度纏繞的試樣扭轉(zhuǎn)性能與25°纏繞式樣比較接近，說(shuō)明選擇合適的混合纏繞角度可以在不降低扭轉(zhuǎn)性能的情況下，提高其它方向上的力學(xué)性能。另外，所有扭轉(zhuǎn)