将NCF的纤维束两侧近似为半椭圆,对NCF单胞设计五因素五水正交试验,利用CFD方法渗透率的数值结果,进而拟合出预测渗透率的椭圆边公式。对于纤维束四方排列的NCF单胞,椭圆边公式的计算结果和数值结果均误差为1.91%;对于六方排列,均误差为1.90%。对NCF渗透率的预测结果和实验结果的相对误差为0.22%,小于矩形边公式的误差3.96%。当束间间距w1与椭圆边的半长轴c1之比小于0.8时,两预测公式值之比大于1.1。说明椭圆边公式对NCF材料渗透率的预测更加准确,适用范围更广。
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碳纤维复合材料具有比重小,比强度和比模量高,耐疲劳等特点。针对某汽车传动轴的强度和临界转速要求,设计了一种碳纤维复合材料汽车传动轴,并采用Abaqus有限元分析软件对传动轴进行了分析,结果显示了复合材料传动轴在受扭转载荷情况下的应力应变分布情况以及失效情况,碳纤维轴管应力应变分布均匀,结果与设计理论相吻合,并与实验结果相验证,说明所设计的碳纤维复合材料传动轴的性能可以满足汽车传动轴的要求。
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研究了输电杆塔用复合横担节点的可靠性,建立了横担的简化力学模型,分析了粘结应力的产生机理和节点失效原因,并借助ABAQUS软件进行了分析,了粘结应力与横担总长、玻璃钢筒内径、玻璃钢筒厚度、金属套筒高度、金属套筒厚度等关键尺寸的关系曲线,为复合横担的结构设计与提供了参考。