兆瓦级风机叶片用可供选择的复合材料:设计考虑和被荐测试

作为美国能源部的Wind Partnership for Advanced Component Technologies规划的一部分,Global Energy Concepts LLC(GEC)正在研究数兆瓦级风电叶片。在该工程的前期,不仅确认了一些限制目前商业叶片设计、成型方法成本有效性提高的因素,同时对复合材料、成型工艺和构型方面备选创新也进行了评估。而现如今的工作,则是发展起先的结构设计,用在系统级别为3.0～5.0MW的碳纤维/玻璃纤维混杂叶片上,对碳纤维叶片梁各种布置的结构性能进行评估,并就一些碳纤维材料和叶片构造的关键方面进行讨论。为了指出技术上的不确定因素,他们还推荐了一些复合材料试件和叶片子结构的新型测试方法。     

仿生涂层装饰设计

仿生涂层设计是表面涂层设计中的一种新方法。表面层的仿生设计可分为表面色彩设计、表面图案设计、表面材料设计与表面结构设计。从仿生设计、仿生美学设计与仿生材料3个方面探讨了涂饰技术的仿生方法及其材料的选择方法。     

关于低温设备设计的探讨

本文以一台09MnNiDR材料的低温设备的设计为例,阐述这类设备在设计参数选取,材料选择,结构设计方面应考虑的问题。     

低温液氯贮槽的设计要点

从结构设计、材料要求、最高允许工作压力确定等方面介绍了低温液氯贮槽的设计要点。     

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。     

碳纤维船用螺旋桨叶片疲劳性能试验研究

在船用可回转推进器结构设计方案的基础上,完成了碳纤维复合材料叶片的设计制造。结合计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,简称"CFD")方法获得了复合材料螺旋桨叶片的等效最大设计载荷,最后通过设计相应的试验装置对复合材料叶片进行了疲劳寿命与剩余强度的试验。研究结果表明,在经过百万次疲劳载荷作用后,叶片无肉眼可见损伤,叶片的剩余强度远大于极限载荷,该复合材料螺旋桨叶片的材料结构设计与制造工艺满足工程使用要求。     

液化石油气储罐与液化石油气铁路罐车设计上的异同

本文从设计参数的确定、材料的选择、结构设计、安全附件的选用、充装置量计量、制造等方面,对液化石油气储罐和液化石油气铁路罐车设计上的异同进行了对比分析。     

双管板换热器的设计和制造

介绍双管板换热器的结构设计、材料选择和制造、胀接、水压试验等,阐述双管板换热器在设计计算和制造等方面应注意的问题。     

化工设备高温结构设计难点研究

以往工程实践中化工设备设计人员往往会忽略高温结构设计的特殊性,在高温结构设计过程中未针对设备膨胀量、高温材料膨胀量、以及局部结构膨胀量等因素进行考量。做好化工设备高温结构设计工作会对化工设备的运行安全与使用寿命产生重要影响。围绕化工设备高温结构设计方面的关键问题进行分析与探讨,望能够引起各方人员的关注与重视。     

11L-16 12PR农业轮胎的设计

介绍11L-16 12PR低断面农业轮胎的结构设计和施工设计。在结构设计方面,合理选取外直径、断面宽及行驶面参数;在施工设计方面,采用6层1400dtex/2锦纶帘布作胎体骨架材料,缓冲层采用4层结构。成品轮胎测试结果显示,轮胎外直径膨胀得到有效限制,轮胎的耐磨和抗刺扎性能提高,成品一次合格率达到99.8%。     

塑料混合机结构设计中几个问题的探讨

讨论了热混机、冷混机设计应注意的几个问题,分析了热混机浆叶倾角的设计原则,提出了一种新型冷混机结构。     

净氨分离器的设计总结

介绍了纯碱生产净化过程氨的分离设备——净氨分离器的设计。该分离器由耐腐蚀材料制造，采用了3级自然分离结构形式，底部为倒锥体，分流叶片为弯曲形状。这一结构形式延长了气流通过叶片所需的分离时间，不仅满足了生产工艺要求，而且大大提高了分离效果，消除了泄漏，延长了设备的使用寿命。     

大型风力机玻璃钢叶片设计

本文就大型风力机玻璃钢叶片设计中若干问题进行讨论,包括气动设计、叶片剖面和根端设计、荷荷工况、强度和疲劳分析、空腹叶片工分析、叶片动态特性评价。     

水平轴风力机叶片的逆向设计与分析

作为一个专用程序,PROPID在水平轴风力机叶片的逆向设计与分析中有许多独特的优点。本文在介绍PROPID程序的同时,选取一风力机叶片为计算模型,使用PROPID进行重新优化设计和分析。通过分析比较发现,PROPID程序在叶轮的功率计算、外形几何尺寸设计、最佳安装角和转速的确定方面均有较好表现,并能正确反映风机叶轮的气动理论,是一种很实用的风力机叶轮逆向设计和分析程序,对提高风力机的气动设计水平、缩短设计周期有很大帮助。     

旋流塔板平叶片型溢流锥的设计计算

提出了一种更为简单的旋流塔板平叶片型溢流锥形式,从结构参数、叶片投影、支撑环板、开孔率、叶片放样等方面推导出系列计算公式。     

多级悬臂式高效小流量泵的设计

为提高多级悬臂式小流量泵的效率,其叶轮叶片采用低比转数离心泵叶片设计原理进行设计,并采用螺旋形出水室结构,该结构具有水力性能优良、结构简单及便于拆装等特点;采用多级悬臂式直锥形吸入室结构;独特的密封装置能够有效减小密封泄漏,保证其安全可靠运行;复合限流环结构能够有效减小口环处泄漏损失,进而提高其装置效率。     

风扇叶注塑模设计

分析了风扇叶的成型工艺特点,介绍了其注塑模具的结构设计和工作过程。该塑件有10个叶片,因此结构复杂,故其模具设计为一模一腔、潜伏式浇口、多点进胶方式,并采用斜导柱侧抽芯和滑块进行塑件成型;由于制件壁较薄,由推杆直接顶出塑件。该模具结构合理,运行可靠。     

直升机旋翼复合材料桨叶结构设计与选材分析

介绍了直升机旋翼复合材料桨叶的结构特点和设计要求,分析了国内外复合材料桨叶结构设计的选材情况,总结了我国直升机复合材料桨叶结构选材现状与现存问题,并对无轴承旋翼柔性梁和主动控制智能旋翼国际新型桨叶复合材料结构设计与选材进行了讨论。综述研究表明,直升机旋翼桨叶工作环境复杂,在动力学设计方面有较高要求,复合材料桨叶结构设计及其成本与选材存在相互依赖和相互制约的矛盾关系,指出桨叶用复合材料与其结构设计技术的发展,对提高我国直升机旋翼桨叶性能、可靠性、寿命和安全性具有重要意义。     

轴流式压缩机叶片断裂原因分析及改型设计

针对某轴流式压缩机的第1级叶片断裂事故,采用有限元方法对叶片的强度振动特性进行了计算,分析了叶片断裂的原因,在保证气动性能不变的条件下,采用抗疲劳强度更好的材料及增大叶片厚度的方法进行了改型设计,并进行调频设计,使叶片避开了高频和低频共振。     

风力机叶片结构强度复合材料力学分析方法研究

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。