风机叶片用玻璃纤维复合材料研究概述

介绍了风机叶片结构设计,叶片动力学分析,风机叶片性能有限元数值模拟,叶片疲劳及渐进损伤分析等领域国内外复合材料风机叶片研究内容.针对传统多轴向经编织物增强复合材料易损伤失效的现状,提出应用1种新型三维机织织物制备复合材料风机叶片,提高叶片强度及抗分层失效问题.为此,提出1种三维结构织物增强的复合材料用于风机叶片.     

高体分比颗粒增强复合材料弹塑性力学分析

高体分比颗粒增强复合材料被广泛应用于工程领域。本文通过建立该类复合材料的弹塑性细观力学模型,系统研究了该类材料在单轴拉压情况下的宏观弹塑性力学性能。在有效模量预测方面,分别采用Mori-Tanaka模型和Ju等提出的相互作用细观力学模型研究了高体分比颗粒增强复合材料的宏观有效模量,指出了Mori-Tanaka模型的局限性。针对高体分比颗粒增强复合材料弹塑性力学性能,采用Hill定理和场扰动方法建立了宏观应力与基体等效应力的关系,分别采用Mori-Tanaka模型和Ju模型研究了颗粒增强复合材料在不同体分比下的宏观弹塑性力学性能,并将理论预测与实验数据和有限元模拟结果进行了对比分析。结果表明,针对高体分比颗粒增强复合材料宏观弹塑性力学性能预测,本文方法相比传统模型结果更准确,可为工程领域中该类材料的弹塑性力学性能预测提供一定的理论参考。     

碳纳米管增强风机叶片复合材料多尺度模型及性能预测

将均匀化理论与有限元法相结合,应用于真空树脂转换成型风机叶片碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料的性能预测。根据实验分析,将碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料内部结构分别用宏观、细观和纳观三个层次来描述,建立了碳纳米管增强风机叶片复合材料的多尺度模型,编写了MATLAB程序,并运用二次均匀化预测了材料参数(体积份数、长径比、弹性模量等)对碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料性能的影响。当分别增大碳纳米管弹性模量、长径比和体积份数时,碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料的性能均能得到提高。本文结果对风机叶片复合材料的制备有一定的指导作用。     

基于ANSYS的大型风机叶片建模研究

有限元校核分析是叶片设计过程中的重要一环,而叶片外形与结构的复杂性决定了其有限元模型的建立将十分繁琐.本文针对750KW风机叶片,利用有限元软件ANSYS,详细介绍了大型叶片的建模过程,并对建模方法提出了一些建议.在建模过程中,采取自下而上的方法建立叶片的实体模型,利用壳单元SHELL91和SHELL99与实常数相结合,在划分网格时采用面赋值法和单元赋值法来模拟复合材料的铺层结构.通过设置SHELL91的单元参数,利用其"三明治"的特性模拟叶片的夹芯结构.叶片有限元模型的建立为大型叶片的设计与分析校核做了铺垫.     

2MW风机叶片梁帽与腹板的强度优化设计

近年来,遗传算法发展成为一种比较普及的优化算法,遗传算法的主要特点是:稳定性好、通用性强、全局收敛性较优。在本篇论文中,比较详细地描述了遗传算法的优化机理,而且在大型风机复合材料叶片的梁帽与腹板的强度优化设计中应用了遗传算法的优化机理。考虑到层压板的结构参数具有离散型特征,所以在复合材料层压板结构优化设计中应用遗传算法时,适宜地提出了整数编码策略,使用整数编码策略来进行复合材料层压结构的遗传算法优化设计。所谓整数编码,即复合材料层压结构的参数用整数来表征。使用整数编码策略的主要优点有:直观、方便、遗传算法的交叉、变异操作比较容易地进行。在此之外,还构造了适应度函数以用于遗传算法,最终达到了叶片梁帽和腹板结构强度优化的目标。本论文展示了基于遗传算法的大型风机复合材料叶片梁帽与腹板的强度优化设计的诸多优势。想要进行强度优化设计,首先要深入理解力学原理,同时也要掌握数值计算方法。在深入了解单层复合材料与叠层复合材料的弹性理论基础,以及在仔细研究改进的遗传算法优化理论基础之上,设定了一定的铺层规则,仅将工程中常用的四种角度作为限定的铺层角度,应用遗传算法对2MW风机复合材料叶片的梁帽和腹板进行了强度优化设计。本文的最后计算结果表明,由于遗传算法在处理离散型问题方面的特有优势,故在2MW风机叶片的梁帽和腹板的强度优化设计中,使用遗传算法进行强度优化设计是可行和可信的。     

新型机翼型叶片在冷却塔风机上的应用研究

本文运用空气动力学原理,设计了扭曲状机翼型冷却塔风机叶片。通过建立风机模型,基于三维CFD流场对模型进行定常与非定常多工况的数值模拟计算,优化出新型风机叶片。现场试验表明,新型机翼型风机叶片具有显著的节能效果。     

废旧风机叶片的回收利用现状分析

风能是重要的清洁能源，根据我国的“碳达峰、碳中和”发展目标，风机叶片“以大代小，以旧换新”势在必行。风机叶片的主体材料为玻璃纤维增强复合材料，存在回收技术难、成本高等问题，国内外尚无规模化的理想回收方式，废旧风机叶片的系统化、高值化利用迫在眉睫。本文综述了风机叶片的材料种类、回收方式及各自特点，重点论述了废旧风机叶片在水泥基材料和热塑性高分子材料中的研究现状，希望为废旧风机叶片的回收利用和研究提供参考。     

大型风机复合材料叶片铺层优化设计

本文的主要研究内容是基于遗传算法对大型风机复合材料叶片进行铺层优化设计,对其进行优化设计必须建立在深入理解力学原理,熟悉掌握数值计算方法的基础上。因此,在深入研究单层复合材料以及叠层复合材料的弹性特征理论基础和改进的遗传算法优化理论之后,参考了一定的铺层规则,在铺层角度限制为工程中常用的四种角度的前提下,应用遗传算法对大型风机复合材料叶片进行了铺层优化设计。设计结果表明,由于遗传算法特有的处理离散型问题的优势,在叶片铺层的优化设计中应用遗传算法是可行和可信的。     

某电磁弹射无人机复合材料机翼结构优化设计与分析

无人机已经成为航空领域重要成员之一。在无人机初步设计阶段,为减轻其结构重量,采用复合材料设计。复合材料在比强度和比刚度以及抗振和加工制造等方面优于其他传统材料,在无人机结构中得到了广泛的应用。由于复合材料层合板在生产加工过程中具有可设计性,在复合材料中已经成为使用最多的一种结构形式。以某型号电磁弹射无人机机翼为研究对象,建立了复合材料机翼结构的有限元模型,将机翼的结构重量作为优化目标,以机翼翼尖挠度和复合材料失效因子为约束条件,应用工程优化软件对复合材料翼面结构进行自由尺寸优化,整个优化过程需同时满足机翼强度及刚度要求。最终自由尺寸优化结果表明,复合材料的铺层比例和厚度分布在优化后得到了重新设计,比较之前的结构方案,优化后的铺层设计能够有效降低机翼结构质量,实现减重的优化目标。     

三维中空复合材料天线罩的有限元结构分析

某类型天线罩外形尺寸较大,减重要求高,三维中空复合材料可满足该类型天线罩透波和结构高强的要求。针对上述使用要求和实际工况,选择三维中空织物复合材料为主体结构,玻璃纤维增强环氧树脂复合材料为补强面层,制备三维中空结构天线罩,采用有限元分析软件建立三维中空结构天线罩的有限元模型,对该类型天线罩在使用工况下的刚度、强度和稳定性进行分析,其计算结果满足刚度、强度和稳定性的要求,并通过压力试验验证中空夹层天线罩的变形量与有限元分析结果保持一致,从而指导该天线罩的铺层设计、优化及材料的选用。     

SEDIMENTATION OF BINARY MIXTURES OF PARTICLES OF UNEQUAL DENSITIES AND OF DIFFERENT SIZES

A model is developed for the sedimentation from a suspension of two particle species of unequal densities and of different sizes. The composition and the thickness of various layers in the sediments are predicted using graphical and analytical methods. The model predictions were in excellent agreement with experimental results, when the particle size ratio was ≥ 108. When size ratio of the particles was 2.60 and 4.31 the agreement occurred in about 50 percent of the cases.     

氢气纯度分析方法准确性的探讨

ONACCURACYOFANALYSISOFOFHYDROGEN1前言我公司目前应用的氢气纯度分析方法有两种,一种是爆炸反应法,另一种是焦性没食子酸吸收法。几年来,人们对两种分析方法的准确性曾有过褒贬不一的评论。这里我们也谈谈自己粗浅的观点。2爆炸法测定氢气纯度一定量的氢气样品与适量的空气之均匀混合物因反应后生成液体水而引起气体体积减少,减少的体积等于参加反应气体体积之和。其中l／3为氧气,2／3为氢气。根据氢气取样量和反应前后混气体体积之差,以及氢气在反应中的体积比例关系,可计算出样品的氢气纯度。计算公式式中：A一混…     

COMPARISON OF METHODS OF ANALYSIS OF GYPSUM1

The different analytical methods proposed for the evaluation of gypsum have been subjected to an experimental test. A combination method, consisting of a fusion with KHCO₃ and determination of CaO by KMnO₄ titration, the SO₃ by Andrews method of titration of BaCrO₄ has been found to give very reliable results with the least consumption of time.     

骑式摩托车油箱喷涂工艺的改进

面对日益激烈的市场竞争,摩托车油箱外观质量越来越成为影响销售的因素之一。文章介绍了改进工艺后的油箱涂装,该涂装体系提高了油箱外观的丰满度,降低了油箱涂装的生产成本。     

己内酰胺水解聚合过程模拟──双官能团酸调节剂与尼龙6组成分布

提出了有双官能团酸相对分子质量调节剂存在时己内酰胺水解聚合过程动力学模型 ,并进行了实验验证 .对不同温度下聚合产物组成和各影响因素对数均聚合度的影响进行了模拟 .结果表明 ,数均聚合度随进料中水、氨基己酸及相对分子质量调节剂浓度的增加而减小 ,其中水的浓度影响较显著 ,且在考察浓度范围内相对分子质量调节剂浓度 [R]0 ≤ 0 0 0 68mol·kg- 1 时数均聚合度基本不变 ,而 [R]0 >0 0 0 68mol·kg- 1 时数均聚合度则显著减小 .无氨基己酸及相对分子质量调节剂时数均聚合度亦随水浓度增加而减小 .     

用两个形状指数表征粉煤灰颗粒形貌的研究

引用两个形状指数表征颗粒形状的概念,即先将颗粒形状近似为椭圆,再将椭圆图像分离:以圆为基准的颗粒宏观形状指数δ;以光滑椭圆为基准的颗粒轮廓凹凸度,即微观形状指数ζ。分析和发展了近似椭圆模型。并运用图像分析仪对粉煤灰、水泥样品进行实验。结果表明,粉煤灰颗粒的两个形状指数δ和ζ都大于水泥颗粒。证明粉煤灰颗粒的球形度、表面光滑度优于水泥,而且,随着粒径增大,δ和ζ呈下降趋势,表明磨制颗粒越粗。(?)粒形状越不规则。文中还运用近似椭圆模型再现了颗粒的模拟图像。     

HEASUREHENT OF INSTANTANEOUS RATES OF LOSS OF VOIATILE COMPOUNDS DURING DRYING OF DROPS

A novel technique serves to monitor instantaneous rates of loss of a volatile solute from a suspended drop during drying. A highly sensitive electron capture detector is used to monitor concentrations of SF6 released into a flowing gas stream from a suspended, drying drop. Simultaneously, the appearance and morphological development of the drop are monitored with a video camera. This provides the wherewithal of relating instantaneous rates of loss of the volatile solute to particular events during the development of particle morphology.

Initial experiments have been carried out with drops of aqueous solutions of glucose, sucrose, maltodextrin and coffee extract. The results clearly display the onset of the volatiles-retentive selective diffusion phenomenon. There is also substantial loss of the volatile component later in the drying process, when the drops undergo repeated ex ansion, bursting and cratering due to the formation of internaf bubbles. These experiments appear to be the first quantitative demonstration of major losses accompanying changes in drop morphology.     

典型煤碳燃烧特性研究和数值模拟

本文以三种典型煤的碳燃烧为研究对象，分别采用简单一维沉降燃烧方式和等温加热燃烧方式，实验研究了煤在快速加热条件下，其碳的初期和中，后期燃烧过程。以实验为基础，建立了煤的碳燃烧模型，变工况数值模拟了煤的碳燃烧过程，揭示了煤不同条件下的单颗粒碳燃烧特性。     

直链烷烃氯磺酰化反应的光催化动力学研究

本系统采用氯气和二氧化硫作为气相原料，C18－17直链烷烃为液相原料，在光作用下进行气相氯磺酰化反应。由于该反应过程机理复杂，本研究采秀工程研究方法，对过程进行合理简化，导得该反应的动力学速率模型，并采用非线性多响应常微分模型的参数估计方法求得模型参数。模型计算值与实验结果能较好吻合，该模型可用于反应器的设计计算。     

几种针状焦性能对比

针状焦分石油系和煤系两大类,这主要取决于针状焦的原料来源。在同一系列中由于原料不同和工艺条件不同 ,针状焦的各自性能也不相同。针状焦是生产超高功率石墨电极和高功率石墨电极的主要原料 ,针状焦的性能对石墨电极的质量有至关重要的影响。所以对针状焦性能以及其对石墨电极质量影响的研究十分必要的。以下是常用的几种进口针状焦和国产针状焦的性能对比。１原料性能分析对比原料试样包括４种针状焦 ,其中两种为进口针状焦：三菱针状焦和新日化针状焦;另两种为国产针状焦：鞍山针状焦和锦州针状焦。其中除锦州针状焦是石油系针状焦外…