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复合材料齿轮弯曲强度仿真与试验研究
1
作者
刘
峰峰
王旭鹏
+2 位作者
唐欣尧
刘
舒
伟
张卫亮
《机床与液压》
北大核心
2023年第9期90-96,共7页
三维编织复合材料的性能与编织参数密切相关,为了研究碳纤维编织复合材料齿轮的弯曲性能及其与编织参数的关系,提出复合材料及齿轮弯曲性能预测模型。基于代表性体积单胞法和均质化思想建立复合材料的细观、宏观双尺度模型,采用体积平...
三维编织复合材料的性能与编织参数密切相关,为了研究碳纤维编织复合材料齿轮的弯曲性能及其与编织参数的关系,提出复合材料及齿轮弯曲性能预测模型。基于代表性体积单胞法和均质化思想建立复合材料的细观、宏观双尺度模型,采用体积平均法、借助有限元手段预测复合材料及齿轮的弯曲性能。并且,采用四步法编织及模压成型方法制备两对碳纤维编织复合材料齿轮,通过试验获得特定编织参数下复合材料及齿轮的弯曲性能。预测结果与试验结果吻合良好,验证了预测模型的准确性。最后,进行了多组编织参数下复合材料及齿轮弯曲性能的预测,得到了编织角和纤维体积分数对复合材料及齿轮弯曲性能的影响规律,并给出了使复合材料齿轮弯曲性能最佳的编织参数。
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关键词
三维编织
碳纤维复合材料齿轮
弯曲性能
编织参数
有限元法
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职称材料
2.5D编织复合材料齿轮性能仿真分析
2
作者
刘
舒
伟
王旭鹏
+3 位作者
刘
峰峰
唐欣尧
张卫亮
薛藤元
《重庆理工大学学报（自然科学）》
CAS
北大核心
2023年第1期337-344,共8页
三维角联锁(2.5D)是一种新型结构复合材料,不仅具有高比强度、比模量、抗分层能力及抗冲击损伤等优点,还克服了其他三维多向编织复合材料在复杂异型结构生产上的不足。在对2.5D浅交弯联单胞模型的构建和力学性能分析的基础上,将其应用...
三维角联锁(2.5D)是一种新型结构复合材料,不仅具有高比强度、比模量、抗分层能力及抗冲击损伤等优点,还克服了其他三维多向编织复合材料在复杂异型结构生产上的不足。在对2.5D浅交弯联单胞模型的构建和力学性能分析的基础上,将其应用于一对圆柱直齿齿轮,实现齿轮的高强度和减重需求。建立了齿轮的静力学和运动学分析模型,通过对其有限元分析来实现齿轮的优化设计。分别进行了静态和动态啮合进程分析,分析结果详细描述了齿轮啮合时接触强度和弯曲强度的变化,可为2.5D编织复合材料齿轮的减重及啮合特性分析提供借鉴。
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关键词
2.5D
单胞
齿轮啮合
有限元
下载PDF
职称材料
复合材料齿轮的接触和弯曲应力分析
被引量：
2
3
作者
刘
峰峰
王旭鹏
+3 位作者
刘
舒
伟
张卫亮
唐欣尧
薛藤元
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2022年第5期681-687,共7页
为了研究复合材料齿轮啮合过程的力学特性,提出了一种三维五向编织复合材料齿轮参数化设计方法,在考虑编织角、纤维束截面形状的基础上,采用有限元方法分析了复合材料单胞在细观尺度下的力学特性,并与试验测试结果进行了对比验证;在此...
为了研究复合材料齿轮啮合过程的力学特性,提出了一种三维五向编织复合材料齿轮参数化设计方法,在考虑编织角、纤维束截面形状的基础上,采用有限元方法分析了复合材料单胞在细观尺度下的力学特性,并与试验测试结果进行了对比验证;在此基础上,基于均质化思想建立了复合材料与齿轮力学性能间的联系,进而构建了复合材料齿轮啮合有限元模型,并进行啮合过程仿真分析,获得了齿面接触应力、齿根弯曲应力、接触与弯曲疲劳危险点,以及加载条件与接触应力、弯曲应力的匹配关系,分析结果符合赫兹接触规律,为碳纤维三维编织复合材料及齿轮性能分析提供了理论支撑。
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关键词
复合材料齿轮
有限元模型
接触应力
弯曲应力
下载PDF
职称材料
题名
复合材料齿轮弯曲强度仿真与试验研究
1
作者
刘
峰峰
王旭鹏
唐欣尧
刘
舒
伟
张卫亮
机构
西安理工大学军民融合助力与防护装备设计创新研究中心
西安理工大学机械与精密仪器工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2023年第9期90-96,共7页
基金
装备预研共用技术和领域基金(106-418321001)
陕西省教育厅自然专项基金项目(17JK0551)
+1 种基金
陕西省青年杰出人才支持计划配套基金(106-451420001)
2021年度教育部人文社会科学研究(21XJC760003)。
文摘
三维编织复合材料的性能与编织参数密切相关,为了研究碳纤维编织复合材料齿轮的弯曲性能及其与编织参数的关系,提出复合材料及齿轮弯曲性能预测模型。基于代表性体积单胞法和均质化思想建立复合材料的细观、宏观双尺度模型,采用体积平均法、借助有限元手段预测复合材料及齿轮的弯曲性能。并且,采用四步法编织及模压成型方法制备两对碳纤维编织复合材料齿轮,通过试验获得特定编织参数下复合材料及齿轮的弯曲性能。预测结果与试验结果吻合良好,验证了预测模型的准确性。最后,进行了多组编织参数下复合材料及齿轮弯曲性能的预测,得到了编织角和纤维体积分数对复合材料及齿轮弯曲性能的影响规律,并给出了使复合材料齿轮弯曲性能最佳的编织参数。
关键词
三维编织
碳纤维复合材料齿轮
弯曲性能
编织参数
有限元法
Keywords
3-D braided
Carbon fiber composite gears
Bending performance
Braiding parameters
Finite element method
分类号
TH132 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
2.5D编织复合材料齿轮性能仿真分析
2
作者
刘
舒
伟
王旭鹏
刘
峰峰
唐欣尧
张卫亮
薛藤元
机构
西安理工大学军民融合防护装备设计创新研究中心
西安理工大学机械与精密仪器工程学院
出处
《重庆理工大学学报（自然科学）》
CAS
北大核心
2023年第1期337-344,共8页
基金
装备预研共用技术和领域基金项目(106-418321001)
陕西省青年杰出人才支持计划配套基金项目(106-451420001)。
文摘
三维角联锁(2.5D)是一种新型结构复合材料,不仅具有高比强度、比模量、抗分层能力及抗冲击损伤等优点,还克服了其他三维多向编织复合材料在复杂异型结构生产上的不足。在对2.5D浅交弯联单胞模型的构建和力学性能分析的基础上,将其应用于一对圆柱直齿齿轮,实现齿轮的高强度和减重需求。建立了齿轮的静力学和运动学分析模型,通过对其有限元分析来实现齿轮的优化设计。分别进行了静态和动态啮合进程分析,分析结果详细描述了齿轮啮合时接触强度和弯曲强度的变化,可为2.5D编织复合材料齿轮的减重及啮合特性分析提供借鉴。
关键词
2.5D
单胞
齿轮啮合
有限元
Keywords
2.5D
single cell
gear engagement
finite element
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
复合材料齿轮的接触和弯曲应力分析
被引量：
2
3
作者
刘
峰峰
王旭鹏
刘
舒
伟
张卫亮
唐欣尧
薛藤元
机构
西安理工大学军民融合助力与防护装备设计创新研究中心
西安理工大学机械与精密仪器工程学院
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2022年第5期681-687,共7页
基金
装备预研共用技术和领域基金项目(106-418321001)
陕西省教育厅自然专项基金项目(17JK0551)
陕西省青年杰出人才支持计划配套基金项目(106-451420001)。
文摘
为了研究复合材料齿轮啮合过程的力学特性,提出了一种三维五向编织复合材料齿轮参数化设计方法,在考虑编织角、纤维束截面形状的基础上,采用有限元方法分析了复合材料单胞在细观尺度下的力学特性,并与试验测试结果进行了对比验证;在此基础上,基于均质化思想建立了复合材料与齿轮力学性能间的联系,进而构建了复合材料齿轮啮合有限元模型,并进行啮合过程仿真分析,获得了齿面接触应力、齿根弯曲应力、接触与弯曲疲劳危险点,以及加载条件与接触应力、弯曲应力的匹配关系,分析结果符合赫兹接触规律,为碳纤维三维编织复合材料及齿轮性能分析提供了理论支撑。
关键词
复合材料齿轮
有限元模型
接触应力
弯曲应力
Keywords
composite gear
finite element model
contact stress
bending stress
分类号
TH132.41 [机械工程—机械制造及自动化]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复合材料齿轮弯曲强度仿真与试验研究
刘
峰峰
王旭鹏
唐欣尧
刘
舒
伟
张卫亮
《机床与液压》
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
2.5D编织复合材料齿轮性能仿真分析
刘
舒
伟
王旭鹏
刘
峰峰
唐欣尧
张卫亮
薛藤元
《重庆理工大学学报（自然科学）》
CAS
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
复合材料齿轮的接触和弯曲应力分析
刘
峰峰
王旭鹏
刘
舒
伟
张卫亮
唐欣尧
薛藤元
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
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