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摘要
针对三一重卡某款牵引车的金属后板簧的轻量化需求，根据金属板簧的结构参数，应用T700级碳纤维复合材料设计了一种重卡复合材料后板簧。采用三维建模软件SolidWorks建立了碳纤维复合材料后板簧的几何模型，应用有限元分析软件ABAQUS对其弯曲强度、刚度和疲劳性能进行了仿真分析。仿真结果表明：在重卡满载工况和极限载荷工况下，碳纤维复合材料后板簧未出现破坏且刚度与金属板簧相当，预测其弯曲疲劳寿命为18万次。对比金属后板簧，碳纤维复合材料后板簧减重超过50%,轻量化效果明显。最后对复合材料后板簧的铺层方式进行了研究，设计并制备了堆叠铺层和包夹铺层两种铺层方式的变截面复合材料层合板，通过三点弯曲试验发现，堆叠铺层方式的变截面层合板在一定刚度范围内强度更高，更适合作为制备复合材料后板簧的铺层方式。
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单位机电工程学院; 武汉理工大学
