| 中文摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 研究意义和目的 | 第9页 |
| 1.2 复合材料概述 | 第9-12页 |
| 1.2.1 复合材料的种类 | 第9-10页 |
| 1.2.2 碳纤维复合材料的优异性能 | 第10-11页 |
| 1.2.3 复合材料传动轴的应用 | 第11-12页 |
| 1.3 国内外研究情况 | 第12-13页 |
| 1.4 本文研究目的 | 第13页 |
| 1.5 本文研究内容及方法 | 第13-17页 |
| 第二章 复合材料薄壁轴的纤维向应力 | 第17-41页 |
| 2.1 受扭工况下复合材料薄壁轴的受力分析 | 第17-21页 |
| 2.1.1 薄壁轴的扭转切应变 | 第17-19页 |
| 2.1.2 薄壁轴扭转时的切应力 | 第19-21页 |
| 2.2 复合材料薄壁轴的偏轴本构关系 | 第21-22页 |
| 2.3 纤维层应变的坐标变换 | 第22-23页 |
| 2.4 复合材料的偏轴工程弹性常数 | 第23-27页 |
| 2.5 非均衡铺设±45°的传动轴的纤维向应力 | 第27-29页 |
| 2.6 任意铺设角多层复合材料传动轴的纤维向应力 | 第29-31页 |
| 2.7 薄壁轴的铺层强度分析 | 第31-36页 |
| 2.7.1 薄壁轴的最大应力准则 | 第32-33页 |
| 2.7.2 薄壁轴的最大应变准则 | 第33-34页 |
| 2.7.3 希尔-蔡强度准则和霍夫曼强度准则 | 第34-35页 |
| 2.7.4 蔡-吴张量理论 | 第35-36页 |
| 2.8 薄壁轴铺层的强度比计算方法 | 第36-37页 |
| 2.8.1 强度比的定义及性质特点 | 第36-37页 |
| 2.8.2 薄壁轴的强度比方程 | 第37页 |
| 2.9 数值算例 | 第37-40页 |
| 2.9.1 玻璃纤维轴的纤维向应力和强度比 | 第38-39页 |
| 2.9.2 碳纤维轴的纤维向应力 | 第39-40页 |
| 2.10 本章小结 | 第40-41页 |
| 第三章 参数化有限元建模及铺层应力计算 | 第41-55页 |
| 3.1 复合材料有限元分析法 | 第41-43页 |
| 3.1.1 有限元法的概述 | 第41页 |
| 3.1.2 有限元法的分析步骤 | 第41-42页 |
| 3.1.3 基于ANSYS的复合材料传动轴的分析 | 第42-43页 |
| 3.2 复合材料薄壁轴有限元计算模型的建立 | 第43-45页 |
| 3.2.1 复合材料传动轴模型的单元类型选择 | 第43页 |
| 3.2.2 基本模型参数 | 第43页 |
| 3.2.3 玻璃纤维复合材料薄壁轴的纤维向应力 | 第43-44页 |
| 3.2.4 建模APDL程序的编写过程 | 第44-45页 |
| 3.3 玻璃纤维轴的纤维向应力比较 | 第45-48页 |
| 3.4 不同壁厚半径比的计算结果及比较 | 第48-52页 |
| 3.5 强度比计算结果 | 第52-54页 |
| 3.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第四章 铺层厚度和铺层角度的最优化设计 | 第55-65页 |
| 4.1 不同层厚配比时的强度比 | 第55-57页 |
| 4.2 铺设角为±45°的复合材料轴铺层厚度比优化 | 第57-59页 |
| 4.2.1 二分法简介 | 第57页 |
| 4.2.2 基于二分法的复合材料薄壁轴铺层优化设计 | 第57-59页 |
| 4.3 铺层厚度比和铺设角的最优化设计 | 第59-63页 |
| 4.3.1 复合形算法 | 第59-60页 |
| 4.3.2 玻璃纤维复合材料传动轴的初始方案 | 第60-61页 |
| 4.3.3 玻璃纤维轴的优化模型与最优化结果 | 第61页 |
| 4.3.4 玻璃纤维轴的强度比结果的仿真验证 | 第61-62页 |
| 4.3.5 碳纤维复合材料传动轴的优化初始方案 | 第62页 |
| 4.3.6 碳纤维轴的最优化结果分析 | 第62页 |
| 4.3.7 碳纤维轴的强度比的结果仿真验证 | 第62-63页 |
| 4.4 本章小结 | 第63-65页 |
| 第五章 结论与展望 | 第65-67页 |
| 5.1 本文结论 | 第65页 |
| 5.2 展望 | 第65-67页 |
| 参考文献 | 第67-71页 |
| 致谢 | 第71页 |