復合材料纏繞管扭轉(zhuǎn)性能的研究.pdf

1、近年來，隨著國家對低碳經(jīng)濟的大力支持，樹脂基復合材料由于具有耐腐蝕，輕質(zhì)高強，可設計性等優(yōu)點使得其研究與應用變得越來越重要。目前，復合材料作為金屬材料的替代材料被應用在各種結(jié)構(gòu)件上。在交通運輸領域中復合材料傳動軸由于具有很高的比強度，極佳的絕熱性等特點越來越受到人們的重視。因此，對玻璃纖維增強樹脂基復合材料扭轉(zhuǎn)性能的研究有著極為重要的意義。
　　 本文采用中溫固化環(huán)氧樹脂體系，用濕法纏繞工藝制備了幾種不同纏繞角度與不同厚度的復合

2、材料纏繞管，通過對試樣的樹脂含量、最大扭矩等性能的測試，研究了纏繞角、厚度等因素對復合材料纏繞管扭轉(zhuǎn)性能的影響，并采用最大應力準則和蔡-吳(Tsai-Wu)張量準則，運用有限元軟件分別對破壞試樣進行分析，找到兩種破壞準則下的失效指數(shù)，然后根據(jù)計算結(jié)果對混合層纏繞試樣進行破壞扭矩預測，并同實際扭矩對比，尋找預測復合材料纏繞管破壞扭矩的方法。
　　 研究結(jié)果表明，隨著試樣纏繞角度的增加，試樣的破壞扭矩和最大切應力逐漸減小，同時試樣的

3、壁厚也隨角度的增加而減小，當纏繞層數(shù)為3層時，25°試樣的最大扭矩和最大切應力分別比60°試樣增加了132％和45％。當纏繞角固定在25°時，3層試樣的破壞扭矩和最大切應力分別是2層試樣的128％和58％，因此纏繞層數(shù)越多試樣的扭轉(zhuǎn)性能越好。采用25°/60°/25°和60°/25°/60°混合角度纏繞的試樣扭轉(zhuǎn)性能與25°纏繞式樣比較接近，說明選擇合適的混合纏繞角度可以在不降低扭轉(zhuǎn)性能的情況下，提高其它方向上的力學性能。另外，所有扭轉(zhuǎn)