谢桂兰
,
赵锦枭
,
曹尉南
材料导报
运用均匀化理论与有限元相结合的方法,预测了风机叶片复合材料层合板的性能.将复合材料层合板内部结构分为宏观、细观和纳观3个层次,建立了复合材料层合板的多尺度模型.通过3次均匀化方法,并编写AP-DL程序输入商业软件ANSYS,预测材料各参数(碳纳米管体积分数、长径比、弹性模量,纳米薄层体积分数、弹性模量)对复合材料层合板性能的影响.结果表明,当分别增大碳纳米管体积分数、长径比、弹性模量以及纳米薄层体积分数、弹性模量时,风机叶片复合材料层合板的性能均能得到提高.同时表明加入一定量的碳纳米管可以适当提高复合材料层合板的性能.实验结果对风机叶片复合材料的制备有一定的指导作用.
关键词:
风机叶片
,
复合材料层合板
,
性能预测
,
碳纳米管
,
纳米薄层
,
均匀化理论
,
有限元
胡雪兵
,
周华飞
,
汪小平
,
秦良忠
玻璃钢/复合材料
进行了风电叶片单/双轴静载试验,采用数字图像相关技术监测其全场三维变形.结果表明,在各荷载工况下,风电叶片的三维位移分布具有良好规律,应变分布则无明显规律.在三个方向位移中,平面外位移远大于平面内位移.单/双轴荷载作用下,风电叶片三维位移存在显著差异,且位移差值随加载等级增大而增大.在风电叶片全场范围内,双轴荷载作用下的挥舞方向位移大于同级单轴荷载作用下的挥舞方向位移.在叶根至74％叶长(100cm)区段内,双轴荷载作用下的摆振方向位移大于同级单轴荷载作用下的摆振方向位移;而在74％叶长至叶尖区段内,则反之.在叶根至41％叶长(55cm)区域内,单双轴各工况下的展向位移几乎接近于0;而在41％叶长至叶尖区域内,双轴荷载作用下的展向位移大于同级单轴荷载作用下的展向位移.
关键词:
风电叶片
,
数字图像相关
,
静载
,
全场
,
三维变形
陈雷
,
张向东
,
黎华
材料开发与应用
复合材料风电叶片作为风力发电机组的一个重要组成部件,一旦受雷击损坏,经济损失巨大.因此对风力叶片避雷防护的研究越来越受到人们的关注.本文主要分析了风力叶片受雷击后的几种损伤形式和损伤机理,还总结了目前常用的几种避雷接收器的形式,并对国外在叶片避雷防护方面的研究进展进行了介绍.
关键词:
风力叶片
,
避雷防护
,
接收器
,
损坏机理
,
损坏形式
乔印虎
,
韩江
,
张春燕
,
陈杰平
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.05.012
随着风力发电机叶片的大型化,将智能材料粘贴在叶片表面或嵌入叶片内部形成新的结构,智能材料作为传感器和作动器.设计了小型风力发电机叶片及其智能夹层结构,用有限元分析软件Algor分析埋入的压电材料逆压电效应下的应力、位移,并与气动力作用下的叶片流体计算结果进行对比.分析实现叶片振动主动控制的可行性,以防止叶片这一弹性体发生颤振.
关键词:
风力机叶片
,
压电智能复合材料
,
建模
,
有限元分析
王建礼
,
石可重
,
廖猜猜
,
徐建中
工程热物理学报
大型化、柔性化发展趋势使叶片均设计为弯扭外形.本文根据这一特点,基于一种新的有限元形函数,推导出叶片的耦合动力学混合有限元模型,编写计算程序.以某商用1.5 MW叶片为实例,求解其自由振动力学结果,并与实验对比,验证了本文方法的精确性.同时,利用华翼风电叶片有限公司的试验台,对此叶片进行了全尺寸耦合振动实验研究.
关键词:
风电叶片
,
耦合振动
,
混合有限元模型
,
全尺寸实验
蒋立波
,
石阳春
,
汪根胜
,
资葵
,
刘亮
涂料工业
通过风洞实验探索憎水性涂料分别在不同空气温度、相对湿度及冰冻时间的因素下对风机叶片覆冰过程的影响.实验结果表明:憎水性涂料并不能完全防止叶片结冰,但具有一定的防冰效果.空气温度为-6-8℃时,憎水性涂料的防冰性能最差.温度一定时,憎水性涂料的防冰性能随相对湿度呈单调递减关系.当表面冰层达到一定厚度时,憎水涂料将失去防冰性能.憎水性涂料在一定范围的温度和湿度条件下才能发挥出良好的防冰性能.
关键词:
风洞实验
,
憎水性涂料
,
风机叶片
,
覆冰
,
防冰性能
汤扬阁
,
周红丽
,
王红
,
刘进荣
,
王彩霞
玻璃钢/复合材料
本文对采用真空辅助成型工艺(VARI)制造的1.5MW风机叶片的流道设计进行模拟分析.考察了不同注射方式、不同导胶管间距的充模时间,分析了树脂流动形态、模腔内压力分布以及溢料口位置,优化得到了风机叶片根部的最佳注射方案.在此基础上模拟整机充模成型,得到最佳流道设计方案为根部布置间距为487mm的两条管道,沿着叶片长度方向布置三条注射流道,注射口数量为13个,两端抽气,溢料口数量为14个.将模拟结果应用于实际叶片成型工艺中,实际充模时间为3.63h,与模拟结果相比误差为0.38h.
关键词:
真空
,
成型
,
风机叶片
,
流道
,
充模
杨阳
,
李春
,
叶舟
,
缪维跑
工程热物理学报
风力机叶片设计的目标多样性使得传统单一目标设计方法无法满足设计要求,大型风力机的高发电量与大负载之间的矛盾必须得到平衡.为此,以年发电量最大和叶片质量最轻为优化设计目标,通过多目标遗传算法设计了5 MW大型风力机叶片,得到Pareto分布优化解集.与NREL 5 MW风力机叶片比较结果表明:Pareto优化解集均一定程度优于参考叶片,其中得到了全面优于参考叶片的优化解,年发电量提高了2.48％的同时降低了质量7.7％.叶片气动外形不是影响质量的唯一因素,气动载荷对结构强度的要求间接地影响了叶片质量,进一步表明了以气动效率作为叶片设计唯一目标的设计方法的局限性.
关键词:
风力机叶片
,
多目标优化
,
遗传算法
,
Pareto解集
贾智源
,
关晓方
,
王战坚
,
侯博
,
李炜
玻璃钢/复合材料
风电叶片用单向复合材料的单层厚度是非常重要的设计参数,不准确的设计取值将使得风电叶片的主梁帽和腹板粘接厚度超差,叶片结构寿命大幅度降低.本文系统地研究了两种典型的风电叶片用单向复合材料的厚度变化规律,发现单层厚度主要受原材料种类、铺层数的影响,而一些典型的工艺参数如真空度、温度等则影响很小.研究还发现总厚度与层数存在线性关系,可以用数学模型描述.此项研究为合理使用原材料进行叶片设计打下了良好的基础.
关键词:
单层厚度
,
单向复合材料
,
风电叶片
,
真空导入工艺
宋娟娟
,
徐宇
,
陈洪胜
,
徐建中
工程热物理学报
风力发电机组不断向大型化发展,风力机叶片的长度越来越长,为满足其结构要求,需要在叶片内侧采用厚翼型,而厚翼型在大攻角下容易导致流动分离,影响功率输出。本文通过对某一风力机叶片进行数值模拟,分析其近叶根处的流场,发现存在较大的流动分离现象。针对两种工况,在叶片内侧最大弦长位置增加环形扰流器后进行数值模拟,与原始叶片进行比较。结果表明：扰流器可以有效减小叶片内侧的流动分离区域,风速为11 m/s和15 m/s时功率都得到一定程度的提高,扰流器附近截面上的压力分布也有所改善。
关键词:
扰流器
,
风电叶片
,
性能
,
数值模拟
