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碳/玻混杂纤维复合材料自行车前叉的铺层设计及耐疲劳验证
1
作者 周勇军 李红周 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期241-246,252,共7页
与传统金属材料相比,混杂纤维复合材料具有轻质高强、耐疲劳和抗冲击韧性好等优点。为了得到既满足力学要求又节约成本的较优性能的前叉,通过有限元分析对碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料的自行车前叉进行铺层优化设计。自行车前叉分为叉... 与传统金属材料相比,混杂纤维复合材料具有轻质高强、耐疲劳和抗冲击韧性好等优点。为了得到既满足力学要求又节约成本的较优性能的前叉,通过有限元分析对碳纤维/玻璃纤维混杂复合材料的自行车前叉进行铺层优化设计。自行车前叉分为叉身和立管,在不改变材料铺层角度和厚度的前提下,分别改变叉身和立管的层间混杂比和铺层材料(碳纤维预浸布/玻璃纤维预浸布)顺序,计算前叉在服役状态下的力学性能。通过对比材料最大应力值以及材料成本,获得该条件下最优的前叉设计。结果表明:混杂复合材料叉身的最内层材料应该用玻璃纤维铺设。当自行车前叉叉身混杂比为1∶2,铺层顺序为[G_(3)CGC];自行车前叉立管混杂比为3∶13,铺层顺序为[GCG12C2]时,所得碳/玻混杂复合材料前叉方案为最优铺层设计。5万次加速疲劳测试实验表明:采用优化后的铺层方案制备复合材料自行车前叉,可以满足前叉的耐疲劳性要求。 展开更多
关键词 自行车前叉 混杂纤维复合材料 铺层设计 有限元分析 耐疲劳性
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碳纤维复合材料自行车前叉冲击-疲劳测试的声发射研究 被引量：1
2
作者 武梦雅 刘云芳 +2 位作者 李鹏 李风 张瑾 《实验力学》 CSCD 北大核心 2023年第3期387-402,共16页
为建立碳纤维复合材料自行车前叉的可靠性检测评价方法,采用声发射(Acoustic Emission,简称AE)方法研究了前叉在冲击-疲劳过程中损伤的萌生和扩展。采用落锤冲击模拟前叉在役过程产生的缺陷,采集循环加载疲劳实验过程中的AE撞击数、峰... 为建立碳纤维复合材料自行车前叉的可靠性检测评价方法,采用声发射(Acoustic Emission,简称AE)方法研究了前叉在冲击-疲劳过程中损伤的萌生和扩展。采用落锤冲击模拟前叉在役过程产生的缺陷,采集循环加载疲劳实验过程中的AE撞击数、峰值振幅、持续时间等AE信号;通过AE线性定位图判断前叉内部损伤产生的位置,并利用AE频域波形快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,简称FFT)分析损伤特征。结果显示:落锤冲击载荷下,前叉会产生基体开裂、分层等微观损伤,且发生在前叉叉骨部位;疲劳实验中,前叉的损伤破坏经历了初始阶段、平稳扩展期和最终阶段,各阶段分别出现基体破坏、界面分层、纤维破坏等损伤模式,损伤演化呈渐进式增长;当AE峰值振幅和能量同时达到100dB和7.73×10^(10)eu时,复合材料中的碳纤维有32.36%发生断裂而导致前叉彻底失效。研究结果表明,在CFRP复合材料的冲击-疲劳过程中,AE参数的响应和损伤的形成与发展有密切关系,AE信号特征规律能够被用来指导碳纤维自行车前叉的结构设计,也能对在役前叉部件的健康状态进行监测以便及时修复受损伤部位。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 自行车前叉 声发射 冲击-疲劳测试 损伤破坏机制
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水辅成型技术在自行车前叉上的应用 被引量：1
3
作者 孔虎子 周华 +1 位作者 陈英龙 倪海威 《现代塑料加工应用》 CAS 北大核心 2012年第6期50-53,共4页
基于纯水液压水辅助注射成型设备,将水辅成型技术与传统注塑行业结合起来,以自行车前叉为模具,成型自行车前叉制件。主要从制件水穿透长度、中空率及残余壁厚等方面对试验结果进行分析,结果表明,在适当注塑工艺参数条件下,水辅成型技术... 基于纯水液压水辅助注射成型设备,将水辅成型技术与传统注塑行业结合起来,以自行车前叉为模具,成型自行车前叉制件。主要从制件水穿透长度、中空率及残余壁厚等方面对试验结果进行分析,结果表明,在适当注塑工艺参数条件下,水辅成型技术能应用于自行车前叉的成型。 展开更多
关键词 纯水液压 水辅成型设备 注塑 自行车前叉 工艺参数
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自行车前叉疲劳与能量吸收试验结果分析
4
作者 田志朋 梅仕威 于阳阳 《中国自行车》 2018年第3期60-61,共2页
前叉是自行车上的重要零部件,其质量直接决定着自行车的安全性能。目前国内主要采用前叉疲劳与能量吸收两个试验项目来判断自行车前叉的安全性能。通过对前叉疲劳与能量吸收试验过程及检测结果的分析,找出自行车前叉容易出现问题的部位... 前叉是自行车上的重要零部件,其质量直接决定着自行车的安全性能。目前国内主要采用前叉疲劳与能量吸收两个试验项目来判断自行车前叉的安全性能。通过对前叉疲劳与能量吸收试验过程及检测结果的分析,找出自行车前叉容易出现问题的部位及问题产生的原因,为提高前叉安全性能提供建议。 展开更多
关键词 自行车前叉 疲劳性能 能量吸收
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自行车前叉组件的疲劳试验装置的专利分布
5
作者 程美元 谭震 张荣 《中国自行车》 2018年第9期66-67,共2页
疲劳失效是影响机械设备寿命的主要因素之一,自行车前叉的疲劳试验结果是影响车体寿命的重要因素,自行车前叉的疲劳试验装置的相关专利多为针对不同施力方向的装置。此文对自行车前叉的疲劳试验装置的专利文献进行概括,总结了动态疲劳... 疲劳失效是影响机械设备寿命的主要因素之一,自行车前叉的疲劳试验结果是影响车体寿命的重要因素,自行车前叉的疲劳试验装置的相关专利多为针对不同施力方向的装置。此文对自行车前叉的疲劳试验装置的专利文献进行概括,总结了动态疲劳试验机、弯曲疲劳试验机、单向疲劳试验机的结构特征和工作原理,对前叉疲劳试验机的专利分布和发展历程进行概括,以便对前叉疲劳试验机的研究方向和专利布局作出指导。 展开更多
关键词 自行车前叉 疲劳试验 专利
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自行车前叉切弧机液压系统改造
6
作者 杨宏 陈福江 徐鸣 《液压与气动》 北大核心 2010年第11期79-80,共2页
该文分析了自行车前叉切弧机的液压系统,找出了液压缸有冲击、运行不平稳的原因,提出了解决问题的方法。
关键词 自行车前叉 液压缸冲击 运行不平稳
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基于ANSYS的FEE导杆多目标优化设计
7
作者 翁秀奇 陈加国 《化工时刊》 CAS 2016年第12期12-16,共5页
本文介绍了如何基于CAE技术进行力学分析和优化设计。根据厂家的要求,进行FEE导杆多目标优化设计。利用有限元进行分析、比较,揭示导杆断裂原因,对导杆进行合理的优化设计。在确保该零件具有足够强度和刚度的前提下,有效提高产品的抗拉... 本文介绍了如何基于CAE技术进行力学分析和优化设计。根据厂家的要求,进行FEE导杆多目标优化设计。利用有限元进行分析、比较,揭示导杆断裂原因,对导杆进行合理的优化设计。在确保该零件具有足够强度和刚度的前提下,有效提高产品的抗拉强度,并减小了导杆质量,减少加工用量。新产品结构参数更合理,满足新的力学性能要求。 展开更多
关键词 自行车前叉导杆 有限元 优化设计 参数化
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