郭小锋
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郭士锐
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杨树峰
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曹衍龙
玻璃钢/复合材料
截面结构强度分析校核方法是风力机叶片设计优化的关键问题.针对现有的叶片工程力学计算方法精度不高、有限元分析方法计算开销较大的问题,在研究风力机复合材料叶片结构设计模型的基础上,基于复合材料力学理论,推导出计算叶片截面周向各处拉伸和剪切应变的计算公式;在叶片生命周期内的极限载荷下,对某1.5 MW叶片进行了结构强度计算和分析,通过与该叶片在当量极限载荷下的测试结果对比,验证了所述方法的有效性.
关键词:
风力机叶片
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结构模型
,
复合材料力学
,
结构强度
,
理论分析
郭士锐
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郭小锋
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易云杰
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姚建华
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曹衍龙
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.030
目的 提升钛合金(TC4)叶片表面性能,解决失效问题.方法 实验采用激光局部气体氮化工艺代替传统氮化工艺,利用2 kW柔性光纤耦合半导体激光器在钛合金(TC4)基体表面采用气体氮化的方法制备TiN表面改性层.采用摩擦磨损试验机和改制的汽蚀装置分别测试了氮化层与基体(TC4)的耐磨性与抗汽蚀性能.结果 摩擦磨损实验后,激光氮化层的质量损失为2.3 mg,基体TC4的质量损失为20.2 mg,激光氮化层的损失质量为基体TC4的11.3％,激光氮化层抗磨损性能相较基体TC4提高了7倍.TC4基体汽蚀损失的质量为4.08 mg,而氮化层的质量损失为1.13 mg,氮化层的抗汽蚀性能比基体提高了2.61倍.结论 采用半导体激光气体氮化钛合金叶片能够得到分布着大量TiN枝晶的氮化层,提高表面耐磨损性能,氮化层中的TiN枝晶构成的网篮状组织对其表面抗汽蚀性能也有所提高.
关键词:
钛合金
,
激光气体氮化
,
半导体激光器
,
耐磨性性能
,
抗汽蚀性能
,
表面改性
