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摘要
为更好地适应现代织机的高速化发展要求，以一阶剪切变形理论为依据，将一种含夹芯分层的复材横梁应用于碳纤维综框技术升级。利用WorkBench/ACP模块开发复材横梁仿真模型，构建基于非对称纤维铺层的层压板设计方案，并通过配装铝合金板材对横梁结构进行强度加固。在考虑弹簧回综力和纱线张力影响的条件下，对复材横梁力学性能进行仿真分析。结果显示：复材横梁的自由振动模式以横向弯曲变形为主，应力集中区主要位于回综弹簧悬挂处；各纤维层的层间应力分布呈现一定对称性，靠近横梁两端区域的应力状态较为明显，而中间蜂窝芯材所受应力影响甚微；弹簧悬挂区各纤维层的失效顺序依次为0°、45°、-45°、90°；主应力S1是造成纤维层疲劳失效的主要因素。通过将夹芯分层与复材横梁结构设计相结合，有助于复合材料综框的轻量化实现与成本控制，为新型碳纤维综框的发展与性能提升提供了思路。
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