被动减震

　　摘 要：该商量造备了一种与中空圆截面簧丝轴线°铺层的新型复合资料圆柱螺旋压缩弹簧，并对该弹簧举办准静态压缩试验。将纤维复合资料平板的剪切模量等效替换各向同性资料弹簧刚度表达式中的剪切模量，从而表面导出该类复合资料弹簧的刚度表达式。针对该表达式剖析影响弹簧刚度的各类要素及其影响水平。结果剖明：弹簧的刚度系数跟着纤维弹性模量、纤维体积分数、簧丝表直径的减少而快速减少，随它们的消重而明显消重；基体弹性模量与复合资料泊松比对弹簧刚度的影响相当轻细；簧丝内直径正在肯定界限内蜕变时对弹簧刚度的影响简直可能不计，但却能明显下降弹簧质料，超越该界限后，弹簧刚度随内直径减少而快速消重；刚度系数随弹簧有用圈数和弹簧圈均匀直径的减少而强烈消重，跟着它们的消重而快速减少。

　　跟着私家车日益普及，汽车排放的污染物和温室气体也正在成倍减少。同时，人类的保存处境随之日益恶化，如雾霾，于是推行交通低碳化是形势所趋。威望商量剖明：汽车整备质料每裁减100 kg，百公里油耗可下降0.3 L~0.6 L，二氧化碳排放可裁减约5 g/km。于是汽车零部件计划火急恳求正在满意强度和安笑功能的条件下，尽或者下降其重量，裁减燃料花费，下降排气污染，而采用轻质资料是竣工汽车零部件轻量化计划的紧要手腕之一。

　　碳纤维复合资料拥有轻质、高强度、耐酸碱等优异功能。用碳纤维复合资料创筑汽车零部件(如：带头机机体、飞轮、造动缸、刹车片、板弹簧等)的商量已有报道，个中或已利用，或处于方才起步阶段。同样，用纤维复合资料造造汽车悬架圆柱螺旋弹簧也有少少物色性商量。

　　Kim 等将纺织工夫与树脂转达模塑工夫相联结造备出复合资料圆柱螺旋弹簧，并导出了弹性常数解析式。Delft基于有限元技巧剖析了玻璃纤维复合资料螺旋弹簧簧丝内部应力漫衍状况。Yildirim 等对碳纤维复合资料圆柱螺旋弹簧的振动题目举办了商量。隋刚等对玻璃纤维巩固环氧树脂圆柱螺旋弹簧的弯曲力学功能举办了尝试商量。Chiu 等通过尝试商量剖明：正在碳纤维复合资料圆柱螺旋弹簧的簧丝中插手橡胶芯轴或正在簧丝的表部紧裹一层编织物薄膜均能普及弹簧的弹性常数与极限载荷等力学功能。李勇圻等钻探了差异品种纤维及含量对复合资料螺旋弹簧的压缩与疲倦功能的影响。邱俊凯等钻探了差异品种纤维及含量对复合资料螺旋弹簧的侧向打击与阻尼功能的影响。蔡念勋等与林筑甫等差异商量了碳纤维编织复合资料螺旋弹簧的构造对弹簧常数的影响、编织角对疲倦本质的影响。Faruk商量了任性样子复合螺旋弹簧的动态举止。Azzam与Oussama差异对复合资料螺旋弹簧的最幼质料与最大刚度举办了优化计划。

　　圆柱螺旋弹簧是百般弹簧中利用最为广博的一类弹簧。复合资料圆柱螺旋弹簧拥有通俗金属弹簧所不拥有的上风，但因为复合资料的各向异性及其丰富性，人们对复合资料螺旋弹簧的明白仍相当有限。这也正在肯定水平上损害了它们的增加利用，于是，工程实质中利用极少。本文将重心钻探一种新型复合资料圆柱螺旋弹簧的刚度及影响刚度的各类要素。以期为复合资料螺旋弹簧的计划供应肯定的表面按照，督促汽车零部件轻量化计划。

　　原资料为0.2 mm 厚碳纤维/环氧单向预浸料，个中巩固体型号M40B-3000，直径5.2 μm；基体为环氧648。将按预算尺寸裁剪好的单向预浸料±45°叠合，叠合的预浸料缠绕预先备好的纸造芯棒卷成一个致密圆柱体，将该圆柱体嵌入柱形内模侧面的螺旋形凹槽中，合上表模后，用螺栓将表模拧紧到恰当职位，正在高温高压下固化成型，脱模后，将弹簧浸泡正在净水中，软化纸棒，并将纸屑排除。同时，去除毛刺，变成中空的、与簧丝轴线°铺层的复合资料压缩圆柱螺旋弹簧试样，见图1。因为单向纤维复合资料簧丝(即纤维倾向与簧丝轴线°)的旋转剪切弹性模量较低，迫近单向层合板的面内剪切模量，为了普及簧丝抗扭技能，纤维铺层必需采用±45°倾向。

　　表1 是弹簧试样的构造参数及紧要力学功能参数。α＜5°时，可近似以为簧丝横截面与弹簧轴线(亦即表载P 倾向)正在统一平面内。其余，簧丝直径比拟于弹簧圈均匀直径幼许多时(di/D=8% ，do/D=12%，均匀为10%，下标“i”与“o”差异是英文“inside”与“outside”的第一个字母。

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