碳纤维材料在汽车领域可谓是家喻户晓，从原先的内部装饰，到如今的承力部件，见证了碳纤维材料的崛起。随着技术的发展，碳纤维在汽车上的作用越来越大，连汽车传动轴这种核心部件都可以使用碳纤维复合材料来制作了。无锡智上带你看看碳纤维传动轴设计的6个核心原则，技术人员不要错过。
 
碳纤维传动轴设计的6个原则，技术员必看
 
    碳纤维汽车传动轴设计的6个核心原则
 
    在介绍碳纤维汽车传动轴设计的原则之前，需要先科普一个知识。碳纤维传动轴会采用铺层、卷制和高温固化成型的方式来生产，其中铺层环节至关重要，直接决定了传动轴的力学性能。想要力学性能更高更稳定的碳纤维传动轴，需要在铺层环节对铺层的角度、顺序、比例和厚度等做综合的评估和把控。
 
    1、定向铺层原则：在实际中，尽量减少复合材料的铺层角度，一般应用较多的铺层角度是0°、90°和±45°。
 
    2、铺层顺序原则：为了降低两种铺层的分层与开裂，一般情况下尽量避免相应的铺层角度连续铺设，若一定要连续铺设同意铺层角度，则要求铺层数小于5层；由于±45°铺层角具有良好的抗冲击性与抗压缩特性，起到维护的作用，所以层合板的表层最好选用±45°铺层角度。
 
    3、铺层均衡对称原则：非均衡对称铺层的复合材料固化成将发生耦合变形，而对称铺层的复合材料能有效避免这种现象。所以，应该尽可能的使铺层均衡对称。
 
    4、铺层厚度设计原则：铺层厚度的突变会导致应力集中，采用变厚度铺层时铺层数应逐层递增变化。每层铺层数的差值要相等，并且其宽度应大于2.5mm。为了避免台阶处产生分层时效，要求构件的表层使用连续的等厚度铺层。
 
    5、按载荷方向确定铺设方向原则：铺层时遵循按照载荷方向确定铺设方向的原则。当结构受到单向拉伸或者压缩时纤维方向按照载荷方向进行铺设；当受到双向拉伸或者压缩时，铺层方向沿着载荷方向0°与90°进行正交铺层；当碳纤维复合材料受到剪切载荷时，根据-45°和+45°铺层角度进行成对铺设；当复合材料结构受到复合载荷，如压缩和剪切复合、拉伸和剪切复合时，铺层方向按照0°、90°和±45°进行多向铺层。
 
    6、冲击载荷区域设计原则：对于承受冲击载荷的传动轴，要求在受到冲击的区域铺设大量的纤维。由于0°铺设角起到抵抗局部冲击的作用，且±45°铺设角能够扩散载荷，所以在承受冲击载荷的区域需要充足的0°与±45°铺角。如果碳纤维复合材料结构频繁承受冲击载荷，则应该在结构表面的各方向上均布铺设纤维，且各相邻层的铺设角之差要小。
 
    碳纤维汽车传动轴逇6个核心设计原则对于汽车生产和碳纤维研究来说是必须掌握的一门学问，是从根本上改善碳纤维复合材料整体力学性能的核心法则。