基于分层损伤分析的碳纤维增强树脂复合材料-金属传动轴扭转性能

• 作 者: 赵文辉 张伟东 段振云 杨帆 徐捷
• 机 构: 沈阳工业大学 机械工程学院,沈阳110870;湖南工程学院 机械工程学院,湘潭411100;清华大学 深圳国际研究生院,深圳518055
• 出 处: 复合材料学报
• 发表日期: 2021年5期
• 关键词: 碳纤维增强树脂复合材(CFRP) 分层损伤 力学行为 有限元分析 孔入出口损伤形貌 扭转失效

为提高油动四旋翼无人机载重能力,对碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)-金属传动轴进行研究.CFRP-金属传动轴扭转强度影响因素为CFRP管制孔质量问题和传动过程中销钉对连接孔的挤压作用.研究导致CFRP管孔入出口分层损伤的力学行为,揭示了 CFRP管制孔质量的影响机制并优化了制孔工艺.利用扭转试验对销接式CFRP-金属传动轴和附有内外衬套的混合式CFRP-金属传动轴进行对比分析.结果表明:在CFRP管内外附有铝合金衬套可有效减少制孔时的分层损伤,使孔入口质量提高了 4.4％,孔出口质量高了8.3％,同时抑制销钉对连接孔的挤压作用.优化后的传动轴承受扭矩从499N·m提高到952N·m.