【摘要】：现在转向柱常用的材料主要是钢材和碳纤维材料。通过受力分析，得到转向柱在实车运动过程中所承载的最大扭矩及其受力点，并制订试验方案。根据试验可知，扭转最大扭矩为23.50 N·m，最大扭角约为9.52°，由于仪器间隙，产生一段平线，最小扭矩为1.86 N·m，最小扭角约为7.32°。可知，实车上完全可以用碳管作为转向柱材料。图4－15扭转试验结果图4－16破坏试验结果
现在转向柱常用的材料主要是钢材和碳纤维材料。近年来，为了充分发挥材料在强度、刚度及减重方面的优势，从而在满足零部件性能的前提下，以最小的代价获得最大的轻量化效果，越来越多的车队选择使用碳材料做转向柱。
同时为了确保转向柱的性能能够保证正常工作，需要针对使用的转向柱尺寸，分析其受力情况，设计试验或仿真，进行强度校核。由于转向柱主要受力为扭转，故需要重点校核其抗扭性能是否满足要求。
1.试验设计
按照设计的转向柱尺寸制作管件，根据实车装配情况，将管件与两端接头进行装配。通过受力分析，得到转向柱在实车运动过程中所承载的最大扭矩及其受力点，并制订试验方案。目的是要得到管件正、反向扭转到最大扭矩前扭矩随扭角变化的曲线图以及管件能承受的最大扭矩。
2.试验结果案例
在本案例中使用碳纤维材料做转向柱，设定当赛车运动时最大扭矩在15 N·m左右，为保证极端情况也能正常工作，采用20 N·m左右为试验的终止扭矩，得到扭转试验结果如图4－15所示，破坏试验结果如图4－16所示。(www.xing528.com)
根据试验可知，扭转最大扭矩为23.50 N·m，最大扭角约为9.52°，由于仪器间隙，产生一段平线，最小扭矩为1.86 N·m，最小扭角约为7.32°。所以，反向扭转刚度为9.84 N·m／（°）。在扭矩达到84 N·m时，开始听到碳丝断裂的声音，碳管开始被破坏，在扭矩达到129.942 N·m时，完全破坏。可知，实车上完全可以用碳管作为转向柱材料。
图4－15 扭转试验结果
图4－16 破坏试验结果
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