种海锋
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何钦象
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祖磊
玻璃钢/复合材料
近年来,随着汽车轻量化概念的深入人心,碳纤维复合材料(CFRP)在汽车制造领域应用范围不断扩大.而汽车传动轴是汽车中非常重要的部件,采用复合材料对其进行设计无论是对理论研究还是对工程应用,以及对环境和提升国内汽车制造工业的转型升级,都具有十分重要的意义和巨大的经济价值.本文首先建立传动轴的有限元模型,其次以传动轴的缠绕角度、缠绕层数、缠绕厚度为基本因素,采用ANSYS中的参数化设计语言,分别应用零阶优化方法和一阶优化方法对传动轴进行优化设计,使其缠绕角度和缠绕厚度更加合理.结果表明,本文优化方法可使传动轴满足轻质、高强的工程设计要求.
关键词:
纤维缠绕
,
复合材料
,
传动轴
,
优化设计
祖磊
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穆建桥
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王继辉
,
李书欣
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160112.003
为较好地满足纤维轨迹路径的稳定与均布，与传统测地线缠绕模式不同，提出了非测地线纤维缠绕压力容器的纤维线型方程，给出了非测地线型模式和缠绕参数的最优化设计方法，分析了环形缠绕机芯模和丝嘴的相对缠绕速比，结合均匀布满条件对优化线型进行了调整。将计算机仿真技术应用到环形容器的缠绕线型设计与验证中，研究了CAD系统各组成模块的功能及实现方法，对非测地线缠绕成型进行了计算机图形仿真与检验。结果表明：设计得到的非测地线满足缠绕工艺的基本要求；采用最优化的非测地线模式进行缠绕，可使非测地线缠绕角集中在筒形压力容器的最佳缠绕角55°附近，有效提高了压力容器的结构承载性能。
关键词:
复合材料
,
纤维缠绕
,
压力容器
,
非测地线
,
线型设计
