一种玄武岩纤维复合材料光伏支架的应用研究

玄武岩纤维复合材料光伏支架采用拉挤工艺制作而成,具有强度高、比重小、抗紫外线、耐腐蚀等优异特性。基于ANSYS有限元分析软件,对玄武岩纤维复合材料光伏支架和钢材光伏支架的强度、刚度进行计算比较,结果表明在满足同样荷载的情况下,玄武岩纤维复合材料光伏支架具有质量轻,强度高的特点,可以降低运输和安装成本。在紫外线照射3000h下,强度和模量具有较高的保留率,说明玄武岩纤维复合材料光伏支架具有很好的户外耐久性,并且可以降低后期维护成本。     

一种高性能天线结构胶的研究

以环氧树脂(Jeh022)﹑聚醚酰亚胺(PEI)以及实验室自制的固化剂为原料制备了中﹑高温成型的天线用复合材料结构胶。用差示扫描量热分析仪(DSC)研究了结构胶的DSC曲线,用万能试验机﹑热分析仪(TG)研究了PEI用量对结构胶拉伸剪切强度﹑剥离强度﹑玻璃化温度(T_g)和热稳定性的影响。探讨了PEI增韧Jeh022结构胶的结构形态和增韧机理。结果表明,该结构胶性能优异,完全可用于中﹑高温成型的复合材料天线结构粘接。     

聚酰亚胺/纳米炭黑复合材料的性能研究

采用原位聚合法制备聚酰亚胺/纳米炭黑复合材料,采用傅里叶变换红外光谱仪、万能试验机和摩擦磨损试验机研究了纳米炭黑添加量对复合材料亚胺化程度﹑力学性能﹑摩擦磨损性能的影响。结果表明,适量纳米炭黑的加入能够有效改善复合材料的摩擦学性能和力学性能;当纳米炭黑含量为固含量的28%时,复合物材料的摩擦学性能较好,复合材料表面犁沟变浅,表面变平整。     

复合材料人行道支架设计及性能验证

设计了一种主要用于铁路桥梁人行道的复合材料人行道支架。相比原钢制人行道支架，该复合材料人行道支架可减重50%～85%。对复合材料人行道支架进行了有限元分析，仿真计算结果表明该复合材料人行道支架的强度和刚度均满足铁路桥梁人行道使用的技术要求，经过试验验证，该复合材料人行道支架产品的计算分析结果与试验结果基本吻合。研究结果证明了该复合材料人行道支架在实际使用中具有足够的安全性。     

Bi_2MO_6基半导体光催化材料的研究进展

概述了Bi_2MO_6(M=W,Mo)基光催化剂的基本原理和相关研究进展,分析了结构与性能的关系,详细讨论了增强其光催化性能的措施,包括形貌调控﹑表面改性﹑掺杂及构筑复合材料等,展望了今后Bi_2MO_6基光催化材料的研究方向.     

POE-g-MA对nano-CaCO3/PA66复合材料结构和性能的影响

通过双螺杆熔融共混法制备了纳米碳酸钙/马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物/尼龙66(nano-CaCO3/POE-g-MA/PA66)三元复合材料,采用SEM、DSC和XRD等手段表征了材料的形貌和结构,研究了弹性体POE-g-MA的含量和物料共混顺序对nano-CaCO3/PA66(20/80)复合材料力学性能﹑加工性能和复合材料形貌的影响。研究表明,POE-g-MA与尼龙基体具有较好的相容性,能细微地分散在复合材料中。POE-g-MA能促进复合材料中PA66的结晶,有效改善nano-CaCO3/PA66复合材料的冲击性能﹑断裂伸长率和加工性能。与一步同时共混法相比较,nano-CaCO3先与PA66共混后再与POE-g-MA共混的二步共混法,更有利于提高nano-CaCO3的分散程度和nano-CaCO3/POE-g-MA/PA66(20/10/70)三元复合材料的综合力学性能。     

风管钢支架的设计研究

风管钢支架在水泥企业中应用广泛,为提高风管钢支架使用的可靠性,通常采用结构设计软件进行工程设计辅助。以窑头AQC炉与沉降室之间热风管道的固定支架为例,介绍了支架顶部的荷载取值和支架的二维、三维建模及设计计算。最后就支架的施工图设计和有关问题进行了介绍和讨论。     

10kV复合材料输电杆塔有限元结构设计及工程应用研究

为解决复合材料在输电杆塔中的应用问题,本文以10k V送电线路实际工程为背景,从输电杆塔的各种工况荷载计算入手,建立有限元分析模型,对复合材料输电杆塔进行结构设计。通过ANSYS软件分别建立了杆身及横担力学模型,对杆塔实际运行中各种工况进行力学计算,通过杆塔力学真型实验验证了复合材料用于10k V输电杆塔制备的可行性,并已成功应用于多处输电线路上。     

复合材料力矩陀螺支架结构优化及仿真

为了提高力矩陀螺支架结构效率,以结构基频/质量比(ω/m)作为优化目标值,对力矩陀螺支架结构进行了动力学分析。利用有限元软件建模计算,得到复合材料制造的力矩陀螺支架质量为7.32 kg,基频为255.06 Hz,ω/m为34.83 Hz/kg。为了发挥复合材料的性能优势,对力矩陀螺支架通过几何结构进行优化设计。结果表明:本体厚度增加1 mm,ω/m降低4.2%;通过均布T型加强筋增强,ω/m可提高39.21%。基于T型加强筋增强结构,对复合材料铺层进行优化设计。结果表明:准各向同性铺层具有更高的结构效率,ω/m为48.49 Hz/kg;考虑复合材料整体成型工艺性,采用[-144/-72/0/+72/+144]ns结构适应性铺层设计得到的ω/m为47.79 Hz/kg。     

聚乙烯醇/牛I型胶原支架材料的制备及评价

研究了一种聚乙烯醇(PVA)和胶原(COL)复合支架材料的制备方法。采用氨基硅烷对PVA海绵表面进行了氨基化修饰后，通过戊二醛溶液交联牛Ⅰ型胶原(COL)，最后通过赖氨酸溶液封闭，获得一种PVA/COL复合支架材料。采用扫描电镜(SEM)、X光电子能谱仪(XPS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等手段对支架材料的理化性能进行表征，并通过细胞实验对支架材料的生物学性能进行评价。结果表明，经过COL修饰的PVA孔隙率为21.33%，平均孔径为168.68 ?m且均匀分布，支架材料接触角为20.03°。对支架材料的生物学评价结果表明C3A细胞在复合材料上黏附良好，优于PVA组；CCK-8增殖检测结果表明细胞在复合材料上呈增殖生长趋势，与对照组PVA相比差异显著(P?0.01)。将PVA和COL复合制备得到的支架材料具有良好的理化及生物学特性，具有广阔的应用前景。     

Structural Safety Assessment of Ocean-Floating Photovoltaic Structure Model

In designing photovoltaic (PV) structures made to float in oceans through use of a buoyant system, one must consider wave load and mooring load in addition to the load applied in PV generation systems installed on land. It is also necessary to study the safety of such floating structures during high tide and low tide, focusing on aspects such as mooring conditions caused by large differences in reservoir depth between low and high water levels. This study focuses on finite element analysis and strength assessment of an ocean-floating PV structure. The aims of this study are to suggest a structure for a floating PV buoy with a tidal power plant to be installed in Sihwaho Lake, to analyze its safety, and to propose a suitable structure model for an ocean-floating PV system. As a result of structural analysis and safety assessment of the proposed unit structure, the maximum unity check (UC) value of allowable stress design (ASD) for load conditions with maximum stress was found to be much smaller than the reference value, indicating a sufficient degree of safety. In the structural design of floating PV generation systems, wind and wave loads must be considered in the detailed design of the overall and local structure. A 20 kW ocean-floating PV system was developed in November 2013 based on this study.     

风力机叶片疲劳寿命研究概述

本文综述了水平轴风力机叶片在运转过程中承受的疲劳荷载和叶片制作材料破坏模式,总结了目前风力机叶片疲劳寿命预测方法,从叶片复合材料加工阶段优化铺层设计和给成型叶片安装疲劳荷载减缓装置两方面阐述了提升叶片疲劳寿命的措施。随着风力机叶片大型化发展,为叶片在使用寿命期内的安全、可靠运行提出了一些建议。     

塑料滑动轴承综合性能测试系统研制

研制了自润滑塑料滑动轴承综合性能测试系统并对聚四氟乙烯(PTFE)基复合材料滑动轴承进行了实际测试。该系统能够实现滑动轴承工作过程中载荷、速度、表面温度、摩擦力信号的在线测量并计算摩擦系数和工作PV值,利用该系统可以完成不同设计参数的塑料滑动轴承综合性能和承载能力测试与评价。     

复合材料叶片结构设计中的几个关键问题探讨

风力发电技术作为新兴技术,欧美一些国家已发展到相当高的水平,我国风力发电近些年也发展迅猛。风力发电的关键技术之一是风力机复合材料叶片的设计与研制,涉及到空气动力学、结构力学、复合材料力学及成型工艺等。本文着重探讨复合材料叶片的结构设计中几个关键的问题,在广泛分析和研究国内外复合材料结构设计现有技术基础上,并结合实际的研究经验,对复合材料叶片结构设计中的材料选择、载荷工况、结构选型、铺层设计以及力学分析等关键环节进行探讨和分析,并给出可行的意见。     

Sonne oder Wind: Was ist die bessere Energiequelle für Power-to-X

Investment costs dominate almost completely the cost of generating electrical power and the subsequent product X (e.g., hydrogen) based on renewable energy. Duration load curves (DLC) of power generation are needed to compare the economics of different process chains for power generation and utilization. A method for photovoltaic plants has been developed to compare them with the published DLC of wind power plants. The hydrogen product costs as well as the power generation costs have been calculated for two models each. In Germany, onshore wind power plants provide the most cost competitive hydrogen. Even if the power generated by the largest wind power and PV plants in Germany would be completely used for hydrogen production, it could only over a small fraction of the expected hydrogen demand.     

MC尼龙6/聚砜原位复合材料摩擦磨损性能研究

采用阴离子聚合法制备了MC尼龙6(MCPA6)/聚砜(PSU)原位复合材料,研究了不同PSU含量对MCPA6/PSU原位复合材料的摩擦磨损性能的影响以及在高pv值下复合材料的磨损性能。结果表明,当PSU含量为2%时,MCPA6主要以粘着磨损为主,PSU能够起到很好的支撑作用,复合材料的摩擦系数和磨损达到最小,为纯MCPA6的68.6%,当PSU含量超过2%时,复合材料的耐摩擦性能下降,磨损机理主要表现为粘着磨损和磨粒磨损;在高pv值下,复合材料的性能比纯MCPA6有所下降,这主要是由于磨损机理发生了变化。     

风电叶片用聚氨酯模内胶衣的工艺适用性研究

模内涂装是提高风电叶片涂装效率的一种有效方式。相比模外涂层体系,风电叶片用模内涂层体系在工艺性能方面有一些特殊性要求。研究了三种聚氨酯模内胶衣在风电叶片中的工艺适用性,通过可操作性、占模时间、与玻璃钢之间的附着力、在实际叶片模具上的脱模性能以及脱模后对其覆盖的玻璃钢中灌注缺陷的可观察性等性能研究发现,其中两种聚氨酯模内胶衣适用于风电叶片的生产工艺过程。     

影响渗透汽化中空纤维复合膜分离性能的制备工艺研究

采用聚乙烯醇（ＰＶＡ）为分离层的模材料,以浸涂工艺把ＰＶＡ复合到聚砜（ＰＳ）或聚丙烯腈（ＰＡＮ）的中空纤维支撑层上,在长度为０．４ｍ的不锈钢管中组装若干根中空纤维复合膜测定对乙醇水溶液的渗透汽化（ＰＶ）分离性能。结果表明,ＰＶＡ／ＰＡＮ中空纤维复合膜的性能优于ＰＶＡ／ＰＳ,内径较大（１．３ｍｍ）的优于内径上（０．４ｍｍ）者,ＰＶＡ水溶液在中空纤维支撑层上的涂复次数对复合膜ＰＶ分离性能、以及ＰＶＡ／     

太阳能-热泵复合供能系统

为最大限度利用可再生能源,将太阳能PV/T集热器与热泵相结合组成太阳能-热泵复合供能系统,通过不同阀门之间的相互切换,可实现多种运行模式以满足人们对生活热水、采暖或制冷的需求。实验主要针对单空气源热泵制热、PV/T与水源热泵联合制热及PV/T与双热源热泵联合制热3种运行工况进行研究,分别从室内温度、制热量、热泵COP、集热效率、发电效率等方面对系统进行实验研究与理论分析,实验结果表明,3种运行工况下热泵COP分别为2.26、3.4和2.61,平均室内温度分别为15.3、18.8和16.5℃,基本能满足冬季采暖负荷要求。系统可充分利用太阳能与热泵各自的优势,实现能源节约,为太阳能和热泵在建筑中联合运行模式提供部分参考价值。     

截球形地面雷达罩在风荷载作用下的力学分析

针对雷达罩易受风荷载作用发生破坏的情况,本文从截球形雷达罩表面的风荷载分布形态出发,采用无矩理论对雷达罩内力进行了分析计算,从理论上对模型进行了强度和稳定性分析,并着重阐述了A型复合材料夹芯结构的等效弹性模量和厚度的计算方法。同时,介绍了风荷载的有限元建模方法,用有限元法对模型进行了强度和刚度计算,最后对比了解析法与有限元法的计算结果,分析了它们之间的异同之处。