液压缸CFRP缸筒结构开发及其强度理论研究

摘要

轻量化是液压缸发展的一个重要趋势,而高强度低密度新材料的开发应用是液压缸轻量化的主要方式之一,鉴于此,提出一种金属内衬式碳纤维增强树脂(CFRP)液压缸缸筒.建立了CFRP缸筒的力学模型,在复合材料层合板理论的基础上导出了CFRP缸筒的强度理论.利用ABAQUS有限元软件进行应力分析,并结合强度失效准则进行强度校核,结果显示CFRP缸筒的金属内衬和缠绕层均满足强度要求;同时,CFRP缸筒的重量比纯金属缸筒减轻了45.8％,使液压缸达到了轻量化效果,初步证明了CFRP作为液压缸轻量化材料的可行性.