轻量化复合材料液压缸现状及挑战

作     者：尚耀星 李瑶 于天 姜超凡 王业硕 杨光 孔祥东 焦宗夏 SHANG Yaoxing;LI Yao;YU Tian;JIANG Chaofan;WANG Yeshuo;YANG Guang;KONG Xiangdong;JIAO Zongxia

作者机构：北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术国家级重点实验室北京100191 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2018YFB2000702) 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2021年第57卷第24期

页      码：13-38页

摘      要：液压元件及系统广泛应用于运载设备、重载机器人和飞行器等移动装备。出力大、功重比高是液压传动区别于其他传动最明显的优势之一。液压缸作为液压系统最主要的执行元件,现有技术的液压缸重量大,严重制约主机性能提升,其科学减重可进一步提升功重比,对实现装备的节能减排,提高承载能力、机动性能和续航能力具有突出意义。通过深入剖析轻量化复合材料液压缸的迫切需求、轻量化途径、轻质材料选择、研究现状与市场现状,对轻量化复合材料液压缸的发展进行综述。强度-密度比极高的纤维增强聚合物复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP),是高压轻量化液压缸的优选材料,减重潜力巨大。结合应用FRP制造轻量化液压缸的约束条件,重点阐述各向异性FRP的设计参数影响规律、异质材料复合结构设计、异质材料复合结构控形控性制造、密封-摩擦副、性能表征等5个挑战。论述面向轻量化、耐高压、低泄漏、低摩擦、耐疲劳等特征的液压缸的主要挑战和发展趋势。

主 题 词：液压 液压缸 复合材料 轻量化 碳纤维 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 080401[080401] 0807[工学-电子信息类] 0804[工学-材料学] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2021.24.013

馆 藏 号：203107541...