复合材料模量对汽车传动轴固有频率的影响

高洪平^1,2，孙泽玉^1,2,3，陶雷^1,2，熊风^1,2，王士杰^1,2，朱姝^1,2,3，张辉^1,2，余木火^1,2,3

1. 东华大学材料科学与工程学院2. 纤维材料改性国家重点实验室3. 轻质结构复合材料上海市重点实验室

摘 要：利用Ansys Workbench有限元软件和脉冲激振技术,分别从有限元理论计算与实验相结合的角度研究了不同纤维增强复合材料对汽车传动轴固有频率的影响规律。采用玻璃纤维、玄武岩纤维、T700碳纤维及T800碳纤维等四种不同纤维制备了复合材料传动轴轴管,并根据GB/T 1548—2008,表征了复合材料的力学性能。利用有限元仿真与脉冲激振模态测试两种方法表征了不同纤维缠绕的复合材料汽车传动轴的固有频率。结果表明:脉冲激振模态测试传动轴的固有频率方法结果比较直观,可以准确地得到传动轴的固有频率;有限元仿真分析与脉冲激振法实测结果有一定偏差,但可以通过仿真模型的调整,使仿真结果更加准确;提高复合材料的拉伸模量是提高复合材料传动轴固有频率的有效途径之一。

关键词：复合材料传动轴;固有频率;有限元分析方法;模态测试系统;