《表1 碳纤维属性：钢/碳纤维复合材料混合管式全地形车架设计》

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《钢/碳纤维复合材料混合管式全地形车架设计》

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在保持原结构下，通过改变薄壁材料厚度，使用轻质材料替换是实现整体轻量化的有效手段之一。基于实际管件材料，原车架主管材为外径31.75 mm、壁厚1.6 mm的高强4130钢管。欲设计为内层为外径25.4 mm、1.2 mm壁厚，外层采用碳纤维复合材料进行缠绕加强。即选择对直径较小的钢管作碳纤维包裹强化处理，使之与较大直径钢管作刚度比较以验证替代性设计可靠性。基于等刚度原则，应铺设壁厚为0.68 mm～1.17 mm的碳纤维复合材料增强层，根据现有纤维缠绕可知，平均每层纤维厚度约为0.3 mm。考虑到其外径较小，则初选铺设8层碳纤维布，如图2所示，碳纤维与4130钢具体材料属性见表1和表2。