碳纤维复合材料传动轴临界转速分析

  
      介绍了碳纤维增强的复合材料汽车传动轴临界转速的2种计算方法：理论公式法和有限元计算法，并将两者的结果进行比较，证明了有限元分析的可信性，为碳纤维在汽车中的应用提供了依据。

      复合材料是由两种或两种以上不同的材料按一定规律组合而成的一种工程材料的统称，其主要的优点是具有较高的刚度质量比。在汽车上应用碳纤维复合材料除了利用它的高比强度和高比模量可大幅度减轻汽车质量外，还可减少汽车零件的数量。由于碳纤维复合材料价格昂贵，过去主要应用于航空航天工业。随着先进复合材料技术的发展，高效、自动化、大批量生产等先进技术不断地加强复合材料的竞争性，使碳纤维复合材料在汽车上的应用逐
步成为现实。

       碳纤维复合材料传动轴是汽车上比较成功的应用之一。一般情况下，在传动轴长度超过Im时，考虑到传动轴因临界转速过低可能在常用转速区出现共振，常将其分成2段。但2段传动轴又会带来结构复杂、质量增加、产生噪声及振动等问题。采用碳纤维复合材料后可使原来双件传动轴简化成单件。碳纤维复合材料传动轴还有其它方面的优点，如质量轻、噪声低、振动小等。第一例碳纤维复合材料传动轴是美国摩里逊公司(Morrison Molded Fiber Glass)为德纳公司(Dana Corporation)生产的，供通用汽车公司货车使用。

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