疲勞性能及壽命是復合材料產(chǎn)品在設(shè)計中必須考慮的一項重要性能。對于復合材料傳動產(chǎn)品而言,疲勞性能研究及壽命預(yù)測是確保產(chǎn)品安全運行的重要工作。H型碳纖維復合材料膜盤是一種典型的復合材料傳動產(chǎn)品,其重量輕、位移補償能力大、設(shè)計緊湊,安裝維護方便、許用轉(zhuǎn)速高,是未來動力傳動裝置的重要發(fā)展方向。H型碳纖維復合材料膜盤在實際運轉(zhuǎn)過程中,主要受到扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的作用,扭轉(zhuǎn)疲勞性能及壽命預(yù)測是其疲勞工作中的重要內(nèi)容。本文將對H型碳纖維復合材料膜盤的扭轉(zhuǎn)疲勞性能進行系統(tǒng)的研究。復合材料疲勞機理復雜,形式多樣。國內(nèi)外學者對扭轉(zhuǎn)疲勞性能的研究很少。直接對復合材料產(chǎn)品開展扭轉(zhuǎn)疲勞性能的仿真計算和試驗研究,工作量較大,耗時較長,往往需要幾年的時間,費用也較高。對于產(chǎn)品的工程應(yīng)用來說,難以適應(yīng)行業(yè)的快速發(fā)展及市場需求。針對這個問題,本文建立了一套適合工程應(yīng)用的較快速、經(jīng)濟的預(yù)測復合材料傳動產(chǎn)品扭轉(zhuǎn)疲勞壽命的方法,并根據(jù)該方法研究了復合材料膜盤的扭轉(zhuǎn)疲勞性能。首先通過仿真計算及靜態(tài)力學性能試驗確認H型碳纖維復合材料膜盤在運轉(zhuǎn)過程中的主要受力形式。經(jīng)過計算和試驗可知,剪切載荷是H型碳纖維復合材料膜盤的主要受力形式。因此認為... 

【文章來源】：中國艦船研究院北京市

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

復合材料傳動產(chǎn)品壓拉備試樣切力試驗勞試驗

靡栽げ釮型碳纖維膜盤的扭轉(zhuǎn)疲勞壽命。同時，通過H型碳纖維復合材料膜盤疲勞壽命的研究，總結(jié)出一套工程適用的較為快速、經(jīng)濟的疲勞壽命預(yù)測研究方法。1.3本文主要研究工作本文的主要研究工作旨在建立一套適合工程應(yīng)用的較快速、經(jīng)濟的預(yù)測復合材料傳動產(chǎn)品疲勞壽命的方法，并根據(jù)該方法對典型的復合材料傳動元件——H型碳纖維復合材料膜盤的疲勞壽命進行研究，預(yù)測H型碳纖維復合材料膜盤的疲勞壽命，最終通過試驗驗證疲勞壽命預(yù)測的準確性，同時也驗證本文中評價復合材料傳動產(chǎn)品疲勞壽命方法的可行性。本文的研究路線如圖1-1所示。圖1-1復合材料傳動產(chǎn)品疲勞壽命的研究路線確定疲勞模式試樣疲勞試驗疲勞壽命預(yù)測疲勞驗證試驗壓拉制備試樣剪切靜力試驗疲勞試驗S-N曲線等壽命圖

中國艦船研究院碩士學位論文9第二章疲勞理論基礎(chǔ)疲勞是一個復雜的過程，研究疲勞問題需要從基礎(chǔ)理論開始了解，本章闡述了疲勞問題的一些常用理論，從宏觀角度解釋復合材料的疲勞行為表現(xiàn)。理論研究方面通過在疲勞過程中的強度或者剛度降趨勢來解釋疲勞行為；工程應(yīng)用中采取S-N曲線或者等壽命曲線圖的方法，便于直接對產(chǎn)品進行疲勞壽命預(yù)測。2.1疲勞概述2.1.1疲勞的定義疲勞是引起工程結(jié)構(gòu)失效的主要原因之一，隨著基礎(chǔ)知識及工程設(shè)計經(jīng)驗的累積，人們對傳統(tǒng)靜力強度的研究已經(jīng)十分充分，認識也十分深刻，但是對工程結(jié)構(gòu)在使用過程中的疲勞壽命問題的認識還處于初步階段。由于現(xiàn)代機械在設(shè)計過程中很少遇到靜力破壞問題，那么對疲勞問題進行研究，防止機械結(jié)構(gòu)在使用過程中發(fā)生疲勞破壞就顯得十分重要。那么什么是疲勞？在材料受到一定程度的循環(huán)擾動作用之后，在其中的某個點或者某些點由于應(yīng)力集中的影響，材料性能逐漸退化，并在表面形成裂紋，甚至發(fā)生斷裂，在這個過程中其內(nèi)部發(fā)生了永久的結(jié)構(gòu)變化，這個過程叫做材料的疲勞。上述定義中指出疲勞問題具有以下特點：1）材料在使用過程中受到低于靜力強度的擾動載荷作用才會發(fā)生疲勞。其中載荷必須是低于靜力強度極限的，否則材料的破壞不是疲勞而是靜力破壞。載荷可以有規(guī)律的，也可以完全不規(guī)則，根據(jù)這些特點載荷就可以分為恒幅載荷、變幅載荷和隨機載荷。圖2-1正弦恒幅循環(huán)應(yīng)力


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