将耐磨涂层与树脂基复合材料采用RTM工艺一体化成型,并对一体化成型复合材料的耐磨性能进行了测试分析,采用三维白光干涉表面形貌仪测试了磨损试样的表面形貌,采用激光粒度分析仪对所使用的硬质粉体进行了粒度分析,采用电子显微镜观测了耐磨复合材料的内部结构。结果表明,复合材料试样的摩擦系数与磨痕深度情况相一致,即试样的摩擦系数越小,其磨痕深度也越小。一体化成型耐磨复合材料表面涂层的连续相为树脂基体,限制了该种复合材料在高速摩擦条件下的使用。
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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仿真分析,仿真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,仿真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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基于有限元分析方法,针对复合材料在风电叶片制造过程中可能出现的缺陷——纤维波纹,建立了一种有限元微观模型预测单向均一波纹板的力学性能。在ANSYS软件中,采用参数化建模方法,建立正弦曲线状波纹的单胞模型,即代表性体积元(RVE)。采用均匀化方法,建立周期性边界条件,求出不同的加载条件下平均应力与应变关系,进而得到等效刚度。此外,对轴向压缩载荷下纤维基体局部应力进行了数值模拟和计算。结果表明,波纹比对复合材料刚度影响较大,特别是纵向杨氏模量损失严重,正应力和层间应力在沿波纹方向发生了显著变化。