編織復(fù)合材料傳動(dòng)軸的數(shù)值模擬及分析軟件開(kāi)發(fā).pdf

1、汽車(chē)傳動(dòng)軸主要用來(lái)傳遞扭矩，在工作過(guò)程中受到很大的扭矩。傳統(tǒng)的復(fù)合材料傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)大多是以經(jīng)典層合理論為基礎(chǔ)，這種結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料纖維層與層之間容易分離破壞且損傷容限低、面內(nèi)的力學(xué)性能不均勻。為了提高復(fù)合材料傳動(dòng)軸的抗扭能力與層間的剪切強(qiáng)度，本文采用整體結(jié)構(gòu)的三維編織結(jié)構(gòu)作為復(fù)合材料的增強(qiáng)體，有效的提高了傳動(dòng)軸橫截面的剪切強(qiáng)度，具有比層合材料更優(yōu)秀的特性。編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料傳動(dòng)軸采用三維編織和樹(shù)脂傳遞模塑成型的工藝方法制作而成，由于三維編織

2、技術(shù)整體化一次成型，纖維束在空間相互交織，不存在“層”的問(wèn)題，同時(shí)也增強(qiáng)了抗損傷、抗沖擊的能力，并且可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)各向性能。因此，對(duì)編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料傳動(dòng)軸進(jìn)行整體構(gòu)件的參數(shù)化建模和數(shù)值模擬具有重要的意義。
　　本文以某型號(hào)的傳動(dòng)軸為研究對(duì)象。首先，以APDL語(yǔ)言為工具，利用有限元區(qū)域疊合法，建立了三維編織復(fù)合材料傳動(dòng)軸的整體構(gòu)件的有限元模型，其中包括三維五向編織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體和樹(shù)脂基體，實(shí)現(xiàn)了有限元整體模型的參數(shù)化；其次，實(shí)現(xiàn)了編織

3、結(jié)構(gòu)復(fù)合材料傳動(dòng)軸基于整體結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，并采用Tsai-Wu準(zhǔn)則對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行了失效判斷，為編織復(fù)合材料傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)提供的理論依據(jù)；然后，研究了編織角度對(duì)傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)性能的影響，轉(zhuǎn)速對(duì)固有頻率的影響；最后，基于Visual Basic6.0開(kāi)發(fā)了編織復(fù)合材料傳動(dòng)軸的有限元分析軟件，該軟件將繁瑣的ANSYS軟件的操作轉(zhuǎn)化可視化窗口的操作，通過(guò)后臺(tái)調(diào)用ANSYS軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)編織復(fù)合材料傳動(dòng)軸的模型參數(shù)修改、靜力學(xué)分析、模態(tài)分析、