风电叶片玻璃钢/复合材料夹层结构的泡沫芯材

介绍了风力发电叶片使用的几种泡沫芯材,每种泡沫各自的特点、泡沫本体力学性能和工艺性能。认为未来风电叶片泡沫芯材的发展方向会朝着高性能和可回收具有环境友好性的方向发展。     

聚苯乙烯泡沫作为风电叶片夹芯材料的可行性研究

讨论了聚苯乙烯(PS)泡沫在风电叶片中的应用,通过对比研究聚氯乙烯(PVC)泡沫和PS泡沫本体以及泡沫玻璃钢夹芯结构的力学性能,通过有限元模拟夹芯结构悬臂梁在加载后发生的位移值来判断PS泡沫作为夹芯结构的芯材对整体刚度的影响,并通过实验测量和有限元模拟泡沫夹芯结构。结果显示,PS泡沫本体力学性能较PVC低;PS泡沫作为夹芯结构的芯材可以使用在叶片的剪切腹板中,在替代PVC泡沫使用在壳体蒙皮的夹芯层中,若要保证蒙皮的刚度不变则需要增加PS泡沫的厚度。     

泡沫芯材开槽打孔方式对风电叶片轻量化的影响

风电叶片的大型化对叶片质量及成本提出更高的要求,在保证叶片质量的同时降低叶片重量,成为近年来叶片行业降本增效的重要方向。对腹板平板及壳体轮廓板泡沫芯材采用不同的开槽打孔方式,并对其灌注固化后吸胶量、密度及剪切性能进行计算测试。研究发现,增大十字开槽、打孔的间距及采用一字开槽、打孔方式可有效降低芯材吸胶量及密度,G13方向芯材剪切性能均满足要求,G23方向一字槽轮廓板剪切性能较弱;腹板平板主要受到点阵增强柱的影响,40 mm×40 mm双面十字浅槽及打孔试样吸胶后密度最低,减重最多,壳体轮廓板受到点阵增强及板格结构的交互作用,40 mm×40 mm十字深槽间距、20mm×20 mm孔间距试样剪切性能符合要求,减重效果较好。     

风电叶片腹板芯材槽孔密度降低对于制造过程的影响

研究了芯材不同加工工艺对于叶片制造的影响。降低腹板芯材槽孔密度,从吸胶量、压缩、剪切力学性能、界面剥离强度多个方面对比分析其差异,并在风电叶片腹板实际生产过程中应用新的腹板芯材加工形式。结果表明,降低腹板芯材槽孔密度,在满足叶片设计要求的性能前提下,可实现降低树脂用量的目的,降低叶片制造成本。     

基于Bezier曲线确定离心泵叶片流线及包角的方法

提出了根据叶轮叶片进、出口角确定叶片包角和流线形状的方法,保证了叶轮叶片展开流线单调光滑,使叶片展开流线的设计和修改简单方便.在确定叶轮叶片展开流线时采用了四次Bezier曲线,详细论述了离心泵叶片展开流线的控制方法和包角在3种不同情况下的取值范围的计算公式.