大型复合材料容器旋转固化测温装置性能实验研究

缠绕成型是连续纤维增强热固性树脂复合材料容器最常用的一种成型方法,而温度则是热固性树脂基复合材料缠绕固化成型的重要影响因素之一。在大型复合材料容器旋转固化成型过程中密闭固化炉或烘箱内的温度很高,无法利用现有的温度测量装备对其实施在线测量,进而为固化制度优化提供理论依据。该文提出一种应用于复合材料容器旋转固化状态下的无线测温装置,首先介绍其组成结构和工作原理,然后对其工作性能进行试验验证和调试,从而为优化热固性树脂基复合材料的固化工艺制度以及提高能源利用率提供一种理论工具。     

Nomex蜂窝夹层复合材料的成型工艺研究

针对Nomex蜂窝填充双马树脂基复合材料夹层结构在固化成型过程中易出现的蜂窝芯边缘塌陷问题进行研究。通过采用不同的成型工艺方法,以及对共固化工艺参数进行调整,研制出相应的双马来酰亚胺树脂基碳纤维/蜂窝夹层结构层板,并且对夹层结构的力学性能、内部质量以及平面拉伸性能进行测试。在此基础上分析了成型压力参数对夹层结构质量的影响。相关工艺试验表明蜂窝芯塌陷的原因主要是固化过程中蜂窝芯边缘的滑移引起的蜂窝局部失稳,通过采取分步成型、蜂窝先胶接后修型的方法能够有效地解决Nomex蜂窝夹层结构填充双马树脂基复合材料结构成型过程中的蜂窝芯塌陷问题。     

直升机主桨叶翼尖蒙皮褶皱问题改进研究

复合材料桨叶在成型的过程中,翼尖蒙皮偶尔会出现褶皱开胶现象,影响主桨叶的质量及使用安全。经过分析褶皱成因机理,通过改进铺层方法等工艺试验验证,最后对翼尖蒙皮固化前后的表面状态进行检查,表明该铺层方法能有效提高表面质量,彻底解决了翼尖蒙皮褶皱的问题。     

厚壁复合材料纵置板弹簧用预浸料固化工艺及验证

通过差式热扫描量热仪(DSC)方法预测出复合材料板弹簧用预浸料固化度与固化温度及时间的关系,并结合厚壁复合材料板簧本体在模具成型过程中温度场的变化检测,制定出合理的预浸料固化曲线。结果表明,该方法能够很好地解决厚壁复合材料板簧固化过程中加热不均匀、固化度不足的问题,从而缩短整个成型周期。     

直8配备亚洲最大复合材料旋翼桨叶 寿命超6千小时

正复合材料桨叶制造是一种集机加、钣金、表面处理、铆接装配、胶接装配、复合材料成型、静动平衡等多学科为一体的高技术含量复杂成型工艺。为解决复合材料桨叶制造过程中的难题,中航工业昌飞工程技术部复合材料桨叶研制团队成员面对技术经验匮乏的现状,从零开始,充分借鉴国内外厂家的先进经验,开展了大量的工艺探索,成功突破了桨叶配套零件定位、泡沫芯过盈量控制、成型压力和固化参数控制等诸多技术难题,成功研制出亚洲最大的复合材料桨叶。高标准,为桨叶试制奠定基础2005年,中航工业昌飞复合材料桨叶研制团队成立,团队成员主要由工程技术部、复合材料加工中心的专业人员组成。     

光纤光栅在先进复合材料固化成型研究中的应用

先进树脂基复合材料被广泛应用于航空航天领域。热压罐成型工艺是复合材料结构件首选成型工艺之一,但存在效率低、成本高等问题,并且在成型过程中产生的固化应变会影响制件成型质量,通过光纤光栅传感器在线监测应变/应力参数对于制定合理工艺规程、提高制件品质具有重要作用。本文详细介绍了热压罐成型中光纤光栅传感器应变和温度交叉敏感解决方案,综述了近年来基于光纤光栅传感器在线监测的复合材料固化成型研究进展。并结合国内外研究现状,对光纤光栅在线监测的应用前景及亟待解决的问题提出了几点思考。     

某型机复合材料U形蒙皮固化成型厚度控制

复合材料制件因其优异的性能,在航空领域得到越来越多的应用。但热压罐固化成型法往往存在制件厚度超差,难以控制的问题,严重制约着复合材料的使用范围。本文对某型机复合材料U形蒙皮固化成型后厚度超差进行研究,简要分析了复合材料U形蒙皮厚度超差的原因,提出了制件固化过程中进行边缘封胶和底部吸胶的工艺方法,有效地解决了复合材料U形蒙皮组件厚度超差问题。     

一种装饰用碳纤维复合材料锻造成型新工艺及拉伸性能研究

为了提升室内设计中碳纤维复合材料的拉伸性能,提出一种锻造成型的新工艺。研究了模压压力、加压温度、固化温度、保温时间等参数对碳纤维复合材料拉伸性能的影响。结果表明,随着模压压力、加压温度、固化温度、保温时间增加,碳纤维复合材料的拉伸强度和标准化拉伸强度先增大后减小;适宜的碳纤维复合材料的成型工艺参数为：模压压力为10 MPa、加压温度110℃、固化温度140℃、保温时间30 min;碳纤维复合材料拉伸过程中主要有3种破坏形式：纤维拔出、树脂断裂和内聚破坏,最佳工艺参数下碳纤维复合材料的断裂方式为内聚破坏。     

变截面蜂窝夹层结构复合材料胶接工艺研究

针对变截面蜂窝夹层复合材料典型结构件在固化成型过程中出现缺陷的问题进行研究,并在原有的成型工艺基础上,对变形区域的材料特性及受力形式进行了分析,找出了在胶接过程中可能产生蜂窝位置滑移、造成局部结构变形的原因.通过采用分步固化、蜂窝芯二次后处理、发泡胶预粘等工艺处理方法,有效解决了变截面蜂窝夹层结构胶接件在成型过程中的形变问题.     

固化压力对复合材料层压板力学性能的影响

孔隙的存在是碳纤维复合材料层压板固化成型过程中不可避免的缺陷,并且会对其性能产生很大的影响。复合材料层压板构件成型过程中,固化压力是影响制件内部孔隙大小的一个重要固化成型参数。通过施加不同的固化压力,制备了0、0.15、0.35 M Pa三种不同固化压力的复合材料层压板试样,对试样进行了无损探伤、显微检测、层间剪切与弯曲实验,对比分析了实验件的无损探伤结果、显微结构和力学性能。结果表明,层压板样件内部孔隙会因固化压力的减小而增大,并沿着铺层方向扩展,以致于出现层压板分层,同时导致复合材料层压板的剪切强度与弯曲强度降低。     

Effects of the impeller blade geometry on the performance of a turbo pneumatic separator

Abstract

This paper mainly presents an analysis of the effects of the impeller blade geometry on the performance of a turbo pneumatic separator based on the CFD simulations by using Fluent 14.5.0. The simulation results indicate that the air vortex can be eliminated by using the positive bending arc blades with a remarkably small impacting angle. Furthermore, the optimum installation angle range for the positive bending arc blades was studied. The material classification experiment results show that for the positive bending arc blades with the optimum installation angles, the fishhook depth is decreased, the classification accuracy is increased, and the particle size distribution of fine powders is narrowed, especially under the design condition, compared to the straight blades. This suggestion of impeller blade geometry for the turbo pneumatic separator is the important basis for designing this type of separators and improving its classification performances.     

Effect of blade pitch on the structure of the trailing vortex around rushton turbine impellers

Effect of blade number on the structure of the trailing vortex around the Rushton turbine impeller is examined by analyzing the data of mean velocities, deformation rates, turbulent kinetic energy and energy dissipation rates for 2-, 4-, 6- and 8-straight blades disk turbine impellers in a baffled standard geometry stirred tank. The data of Sauter mean bubble diameter near the blade tip are combined with the turbulent characteristics around the vortex to discuss how the blade number and the strength of the vortex affect the performance of the gas dispersion around the Rushton turbines under a low gassing rate. The results of this analysis show that if power input per each blade is the same, the impeller having four blades not only has the strongest average mean deformation rates and the largest turbulent kinetic energy, but also disperses the smallest average bubbles under the same gassing rate.     

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。     

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。     

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。     

Investigation on a Modified Louvred Inertia Air Filter

An experimental study was carried out to determine the effect of the design parameters of blade angle, spacing, and width on the static pressure drop and mass efficiency of a louvre dust separator for the two cases of solid blades and a newly modified slotted blade design. The experiments were carried out using model test sections.

Computer models of louvre blade inertia air cleaner performance were developed in an attempt to predict the mass efficiency.

Conclusions were drawn regarding the best values of the design variables for optimum mass efficiency and pressure drop.     

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。     

Scaling-up rules for solids suspension in stirred vessels

Although extensively investigated, the scaling-up of stirred vessels with respect to solids suspension is still a difficult matter. In view of this we carried out a series of model suspension experiments in a large stirred vessel (4.3 m in diameter). Complete and homogeneous suspensions were studied and the tests were repeated carefully at the laboratory in a small-scale vessel under identical conditions. From a comparison of the results it became clear that the scaling criterion for complete suspension is a constant specific power input. Homogeneity of the suspension is better on the large scale than on the laboratory scale. However, absolute homogeneity is unattainable in practice. Therefore the position of the outlet in a continuously stirred tank reactor can have an important effect on the solids hold-up in reactors.The thickness of the stirrer blades has an important influence on the mixing performance, hence the blade thickness of a stirrer in model experiments must be taken into account. Incorrect scaling of the blade thickness can easily cause too optimistic figures for the power consumption on a commercial scale. The wide variety in scaling rules for suspension in the literature can be attributed to incorrect scaling of the stirrer blade thickness. Moreover, this effect can be used advantageously for the design of impeller blades. In our 80 1 vessel, a series of measurements was carried out using stirrer blades with a modified profile. Simple skewing off appeared to be an effective method of improving the performance of the stirrer or of maintaining a certain suspension quality at a lower power consumption. Savings of 17% in power consumption can easily be achieved in this way.     

圆盘涡轮式桨叶对搅拌槽混合特性影响的CFD研究

利用CFD 技术对圆盘涡轮式搅拌槽内的浓度场进行数值模拟研究,主要考察了常见的平直桨叶（90°）、斜桨叶（60°和45°）的安装位置对混合时间θm、单位体积混合能Wr和浓度标准差σ的影响。在标准安装高度的平直桨叶下,对槽内速度进行分析,得到的数据与实验值非常吻合。研究表明：圆盘涡轮式桨叶由标准安装高度降低时,搅拌槽内的流型由径向流转变为轴向流,并且90°、60°和45°的转变为轴向流的相对安装高度（C/H）分别为0.20、0.233和0.267;混合时间是由槽内顶部和底部检测位置决定的;桨叶的标准相对安装高度（C/H=1/3）并不是混合性能最优的位置,针对90°、60°和 45°三种倾角的桨叶,在相对安装高度分别为0.213、0.267和0.320时的搅拌混合性能最佳;综合考虑省时、节能和混合均匀性的因素,倾角为45°的桨叶最佳,60°的桨叶次之。     

金刚石环形带锯条试验研究（上）

提高切割效率、延长锯条使用寿命、减少锯口硅料损失,综合各种因素降低加工成本是光伏企业细化管理的关键。文章依照优化的试验参数和独特的电沉积工艺严格控制、精细制作的带锯条进行硅材料切割试验,结果表明：所选用的金刚石经处理后适合带锯条切割应用;提出的维氏硬度范围兼顾了带锯条切割时对刚性和柔韧性的双重需要;确定的镰刀弯和几何尺寸精度控制标准提高了锯条切割的稳定性。