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编织复合材料传动轴的数值模拟及分析软件开发
| 论文题名： | 编织复合材料传动轴的数值模拟及分析软件开发 |
| 关键词： | 汽车;复合材料传动轴;编织结构;静力学;模态分析;扭转性能;固有频率 |
| 摘要： | 汽车传动轴主要用来传递扭矩，在工作过程中受到很大的扭矩。传统的复合材料传动轴的设计大多是以经典层合理论为基础，这种结构的复合材料纤维层与层之间容易分离破坏且损伤容限低、面内的力学性能不均匀。为了提高复合材料传动轴的抗扭能力与层间的剪切强度，本文采用整体结构的三维编织结构作为复合材料的增强体，有效的提高了传动轴横截面的剪切强度，具有比层合材料更优秀的特性。编织结构复合材料传动轴采用三维编织和树脂传递模塑成型的工艺方法制作而成，由于三维编织技术整体化一次成型，纤维束在空间相互交织，不存在“层”的问题，同时也增强了抗损伤、抗冲击的能力，并且可以根据需要设计各向性能。因此，对编织结构复合材料传动轴进行整体构件的参数化建模和数值模拟具有重要的意义。 本文以某型号的传动轴为研究对象。首先，以APDL语言为工具，利用有限元区域叠合法，建立了三维编织复合材料传动轴的整体构件的有限元模型，其中包括三维五向编织结构增强体和树脂基体，实现了有限元整体模型的参数化；其次，实现了编织结构复合材料传动轴基于整体结构的静力学分析和模态分析，并采用Tsai-Wu准则对传动轴进行了失效判断，为编织复合材料传动轴的设计提供的理论依据；然后，研究了编织角度对传动轴扭转性能的影响，转速对固有频率的影响；最后，基于Visual Basic6.0开发了编织复合材料传动轴的有限元分析软件，该软件将繁琐的ANSYS软件的操作转化可视化窗口的操作，通过后台调用ANSYS软件，实现了对编织复合材料传动轴的模型参数修改、静力学分析、模态分析、自动生成分析结果报告等功能。 |
| 作者： | 申付朋 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 贾春玉;姜文光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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