韩 广，张锦光，石国成

(武汉理工大学 机电工程学院，湖北 武汉 430070)

碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastics，CFRP)具有比强度大、比模量高、抗疲劳性能好等特点，目前已经成为传动轴研究与应用的主要材料[1-2]。由CFRP制成的CFRP传动轴，相比于金属传动轴，不仅能够满足传动轴所需的力学性能，而且具有重量轻、动态性能和减振性能好的优点[3-4]。复合材料胶接接头已越来越广泛地应用到汽车领域，然而胶接接头中胶粘剂属于热固性树脂材料，在外部环境温度的持续作用下，其力学性能会受到一定程度的影响。目前，国内外学者普遍采用试验的方法来研究温度对复合材料胶接接头力学性能的影响。

目前CFRP等复合材料已经开始应用于传动轴，然而CFRP传动轴的设计和研究过程中没有考虑环境温度变化对CFRP传动轴中胶层性能的影响。因此，要实现基于温度影响的CFRP传动轴设计方法，有必要研究温度对CFRP传动轴中胶层的影响。

1 试验研究

1.1 高温和低温作用试验

笔者设计的CFRP传动轴由金属轴头和CFRP轴管组成，金属轴头与CFRP轴管通过胶接连接，胶接剂的型号为DG-4。CFRP轴管的材料选用某公司生产的FAW200RC38碳纤维预浸料，预浸料的单层厚度为0.2 mm，通过卷管工艺将预浸料铺层由外到内[±45°]3的角度，FAW200RC38碳纤维预浸料的材料属性如表1所示，Saiworld® RN136/HN136型胶接剂的材料属性如表2所示。

表1 FAW200RC38预浸料性能参数

表1中，E1为纵向弹性模量；E2为横向弹性模量；G12为剪切模量；ν12为泊松比；Xt为纵向拉伸强度；Xc为纵向压缩强度；Yt为横向拉伸强度；Yc为横向压缩强度；……