厚轻木芯材造成的风电叶片质量缺陷研究

轻木,别名巴沙木,是一种原产于南美洲及西印度洋群岛的木棉科热带速生乔木,具有密度小、体积结构稳定、不易变形的特点,通过多年应用验证,其性能被风电叶片行业充分认可。近年随着风电度电成本不断下探,风力发电整机价格持续走低,作为占整机成本25%~30%的关键部件,风电叶片通过配合整机大型化等方式为行业成本降低提供支撑;应结构设计需要,以往较少使用的30 mm以上厚度轻木成为大型风电叶片结构中的常见选择;在风电叶片实际生产制造过程中,由此类厚度轻木导致的气泡、吸胶爆聚等缺陷多发,严重影响风电叶片制造质量。为改善该问题,从缺陷发生机理、轻木材料特性及影响等方面进行分析,提出破坏结合水附着、降低剩余水分总含量的解决方案。

压电智能复合材料层合梁的力电耦合模型及层间应力分析

由于非凡的物理性能,石墨烯纳米片(GPL)被认为是最有吸引力的复合材料增强材料之一.GPL增强材料可以明显提高聚偏氟乙烯(PVDF)压电性能和力学性能.在力电载荷作用下,对含均匀石墨烯薄片增强(GSR)智能压电复合材料层合梁层间应力预测至关重要.若对受到力电耦合作用且层与层之间材料性能突变的压电层合梁层间剪切变形预测有误,则其层间应力过大可能导致层间失效.因此,论文提出一种适于分析此类问题且满足层与层之间相容性条件的有效力电耦合模型,用于含GSR致动器的复合材料层合梁层间应力分析.应用Reissner混合变分原理(RMVT),可以提高考虑力电耦合效应的横向剪应力预测精度.三维(3D)弹性理论和所选模型计算结果将用于评估所提梁模型性能.此外,还从力电载荷、压电层厚度、石墨烯体积分数和长厚比等方面对含GSR致动器复合材料层合梁力学响应特性进行了系统的研究.