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第1章　复合材料汽车零部件概论1

1.1　引言1

1.2　汽车工业发展状况及其对复合材料的需求3

1.2.1　国外汽车复合材料的应用历史3

1.2.2　我国汽车工业发展概况5

1.2.3　金属基复合材料在汽车上的应用7

1.2.4　树脂基复合材料在汽车上的应用9

1.2.5　陶瓷基复合材料在汽车工业中的应用10

1.2.6　其他复合材料在汽车工业中的应用11

1.3　复合材料在各种车型中的应用现状12

1.3.1　复合材料整车身应用情况12

1.3.2　复合材料在我国轿车中的应用情况13

1.3.3　复合材料在我国客车中的应用情况14

1.3.4　复合材料在我国卡车中的应用情况14

1.3.5　复合材料在我国其他相关汽车工业领域中的应用情况15

1.3.6　复合材料在汽车样件制作和售后服务市场中的应用16

1.4　复合材料在我国汽车工业中的应用前景与问题16

1.4.1　复合材料在我国汽车工业中的应用前景和趋势16

1.4.2　复合材料在汽车工业中应用所面临的问题17

参考文献17

第2章　复合材料汽车发动机机体19

2.1　复合材料汽车发动机机体概论19

2.1.1　复合材料发动机的发展概况20

2.1.2　本章主要内容22

2.2　机体用短玻璃纤维增强酚醛复合材料的性能研究22

2.2.1　玻璃纤维、酚醛基体的基本性质22

2.2.2　短玻璃纤维增强酚醛复合材料的动态黏弹性23

2.2.3　纤维分布形态对复合材料性能的影响27

2.2.4　机体用复合材料黏弹性本构关系29

2.2.5　复合材料热、湿膨胀系数35

2.3　复合材料发动机机体结构设计和受力分析35

2.3.1　复合材料发动机机体结构设计36

2.3.2　DA462Q汽油发动机简介38

2.4　复合材料发动机机体材料性能试验39

2.4.1　弯曲试验39

2.4.2　拉伸试验41

2.4.3　马丁耐热试验42

2.4.4　疲劳试验43

2.4.5　冲击试验49

2.4.6　拉伸黏弹性后效应试验50

2.4.7　动态黏弹性试验52

2.4.8　成型工艺57

2.5　复合材料发动机机体的有限元计算61

2.5.1　线性有限元分析61

2.5.2　温度场和热应力分析63

2.5.3　黏弹性有限元分析65

2.5.4　热黏弹性有限元分析70

2.5.5　模态分析74

2.6　复合材料发动机机体的装机试验78

2.6.1　机体运行动态性能试验78

2.6.2　噪声试验83

2.6.3　模态试验85

2.6.4　功率试验90

参考文献93

第3章　复合材料汽车飞轮96

3.1　复合材料汽车飞轮概论96

3.1.1　飞轮储能的研究背景96

3.1.2　飞轮储能的研究概况98

3.1.3　本章主要内容100

3.2　飞轮用聚合物基复合材料的性能研究和成型工艺100

3.2.1　增强纤维100

3.2.2　基体材料100

3.2.3　成型工艺101

3.3　复合材料汽车飞轮的解析研究101

3.3.1　单层飞轮转子的弹性应力分析102

3.3.2　多层复合材料飞轮转子结构109

3.4　复合材料汽车飞轮转子的有限元分析114

3.4.1　单层复合材料飞轮转子的有限元分析114

3.4.2　多层复合材料飞轮转子的有限元分析118

3.5　复合材料汽车飞轮转子的优化设计122

3.5.1　单层复合材料飞轮转子的优化设计122

3.5.2　多层复合材料飞轮转子的优化设计127

3.5.3　结论130

3.6　复合材料汽车飞轮转子的模态分析130

3.6.1　模态计算理论基础130

3.6.2　模态分析131

3.7　复合材料飞轮损伤与断裂过程的声发射特性136

3.7.1　声发射技术的概述136

3.7.2　试验方案137

3.7.3　试验材料及试样的制备137

3.7.4　相关参数的确定138

3.7.5　试验结果138

3.7.6　结论141

参考文献141

第4章　复合材料汽车制动缸144

4.1　复合材料汽车制动缸概论144

4.1.1　国内外复合材料制动缸研究概况144

4.1.2　本章主要内容145

4.2　制动缸用聚合物基复合材料的材料设计145

4.2.1　制动系统与制动缸145

4.2.2　制动缸的有限元计算分析147

4.2.3　复合材料的设计150

4.3　复合材料汽车制动缸模压成型工艺和模具设计150

4.3.1　模压成型技术150

4.3.2　模压成型工艺151

4.3.3　模压成型模具的设计151

4.3.4　复合材料制动缸的制备153

4.4　复合材料汽车制动缸的有限元分析157

4.4.1　有限元计算分析的前处理157

4.4.2　有限元计算分析结果158

4.4.3　有限元计算分析的结论162

4.5　复合材料汽车制动缸的模态试验和模态分析163

4.5.1　试验方案与测试技术163

4.5.2　试验结果165

4.5.3　ANSYS模态分析和LMS Test.Lab软件简介168

参考文献172

第5章　复合材料汽车刹车片174

5.1　复合材料汽车刹车片概论174

5.1.1　国内外汽车制动摩擦材料的研究概况175

5.1.2　国内外汽车制动振动与噪声的研究概况176

5.1.3　本章主要内容178

5.2　刹车片用聚合物基摩擦材料及生产工艺研究178

5.2.1　基体树脂178

5.2.2　增强体182

5.2.3　填料184

5.2.4　生产工艺185

5.2.5　结论186

5.3　复合材料汽车刹车片的研制186

5.3.1　配方设计186

5.3.2　工艺设计及主要生产设备191

5.3.3　性能测试试验193

5.3.4　成本核算200

5.3.5　结论200

5.4　复合材料汽车盘式刹车片的模态分析与模态试验201

5.4.1　盘式制动器简介201

5.4.2　材料参数测定试验207

5.4.3　盘式刹车片固有频率的理论分析208

5.4.4　模态分析209

5.4.5　模态试验215

5.4.6　结论222

5.5　刹车片的振动与噪声理论分析和试验研究222

5.5.1　材料黏弹性与振动和噪声关系的理论分析222

5.5.2　刹车片的振动与噪声试验研究227

参考文献240