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。     

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。     

横隔板增强型泡沫夹芯复合材料梁抗剪性能试验研究

复合材料泡沫夹芯结构易发生芯材剪切破坏,需对泡沫芯材进行增强。本文对比分析了不同增强泡沫夹芯结构的增强原理、芯材对界面性能和抗剪能力的贡献以及各自的局限;采用真空导入工艺制作了横隔板增强泡沫夹芯梁,并对其进行了剪跨比为3的三点弯试验,研究了横隔板及其间距对泡沫夹芯结构抗剪性能的影响。试验结果表明,横隔板的存在能有效提高构件的延性,且横隔板间距越小,延性越好,改善了泡沫夹芯结构脆性破坏的特性;但横隔板增强对夹芯梁强度和刚度的影响不大,该结果与垂直缝纫增强泡沫夹芯结构的试验结果类似。横隔板增强泡沫夹芯结构具有良好的设计性,其制作过程比较简单,可改变横隔板角度或采用双向隔板增强,从而在保持延性的优势下,提高其强度和刚度。     

泡沫材料对风电叶片夹层结构结合性能的影响

讨论了目前用在风力发电叶片中的交联聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)、聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)4种泡沫芯材。通过扫描电子显微镜(SEM)对泡沫芯材的微观形貌进行观察,并通过泡沫对树脂吸收量分析了每种泡沫的孔径和孔容积以及泡沫与树脂的粘接面积。研究了每种泡沫的机械性能,通过泡沫对玻璃钢的抗剥离性能测试直观考察每种泡沫与玻璃钢的结合性能。结果显示具有小泡孔和高机械性能的泡沫在与玻璃钢结合时表现出更好的抗剥离性能。     

轨道车辆泡沫夹芯中顶板夹层设计与优化

轨道车辆的生产中大量采用平板铝合金或玻璃钢板件,产品质量偏重且材料容易出现下垂,满足不了车体轻量化与美观的需求.通过仿真与试验结合的方式研究酚醛泡沫、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)泡沫、聚氯乙烯(PVC)泡沫夹芯中的面板厚度、芯材模量对中顶板质量及下垂挠度的影响,测试了不同复合夹芯板的平拉强度、平压强度以及弯曲强度.结...     

美公司推出玻璃纤维增强聚氨酯泡沫芯材

聚氨酯树脂除了用作结构复合材料的基体外,其硬质泡沫体还在日益增多的用途,如在造船、建筑、风能等中用作玻璃纤维增强结构芯材的基体：美国芯材专业厂商Nida—Core公司现在就供应两种玻璃纤维增强硬质闭孔聚氨酯泡沫芯材产品,产品牌号分别为STO和SXO。     

聚氨酯真空隔热板芯材的研制

制备了用于聚氨酯真空隔热板的开孔硬泡芯材,该泡沫芯材的开孔率达95％,讨论了聚醚多元醇,开孔剂及泡沫稳定剂等组分对芯材料性能的影响,并介绍了封装成真空隔热板的工艺,用该芯材制成的聚氨酯真空隔热板具有优良的隔热性能,其导热系低于0.010W(m.K).     

美推出玻纤增强聚氨酯泡沫芯材

美公司推玻璃纤维增强聚氨酯泡沫芯材。聚氨酯树脂除了用作结构复合材料的基体外,其硬质泡沫体还在日益增多的用途,如在造船、建筑、风能等中用作玻璃纤维增强结构芯材的基体。美国芯材专业厂商Nida—Core公司,现在就供应两种玻璃纤维增强硬质闭孔聚氨酯泡沫芯材产品,产品牌号分别为STO和SXO。这些产品的制造方法是利用其专利设备把玻璃纤维植入聚氨酯泡沫板中,     

PMI泡沫芯材填充GFRP帽型筋梁弯曲性能研究

通过三点弯曲试验得到聚甲基丙烯(酰)亚胺(PMI)泡沫芯材填充玻纤增强塑料(GFRP)帽型筋梁的弯曲性能数据,发现该结构有较好的延性,破坏形式较为安全.采用有限元方法对试验进行了数值模拟,得到了与试验相符的模拟结果,证明了数值模拟的可行性.在此基础上研究了泡沫芯材倾角、宽度、厚度的变化对结构刚度的影响并进行了数值计算,进一步考虑工艺等因素得出用于电动汽车车身覆盖件的PMI泡沫芯材填充GFRP帽型筋梁的优化设计参数.     

制造列车的理想材料——多用途芯材

芯材供应商ALCAN集团的AIREX公司和BALTEK公司共同研发了一种易加工的结构泡沫芯材，据说它是制造列车的理想材料。     

PMI泡沫:夹层结构的芯材

文章介绍了闭孔 PMI(聚甲基丙烯酰亚氨)硬质泡沫的性能特点和在轻质结构中的使用。PMI 泡沫具有良好的力学性能、热变形温度和化学稳定性。在许多使用条件要求较高的情况下,可以使用 PMI 泡沫作为先进复合材料夹层结构的芯材,例如,航天、航空、铁路机车和船舶等。作者在泡沫各种应用的基础上,论述了 PMI 泡沫的性能特点,表明 PMI 泡沫能显著的减轻重量、降低成本。     

下游动态

陶氏推出新型环氧泡沫夹芯系统 陶氏化学公司旗下的陶氏环氧产品业务部推出新型DOWCOMPAXX 900泡沫夹芯系统，从而伎长度超过40米的风电叶片制造成为现实。     

复合材料泡沫夹芯结构低能量冲击损伤特性模拟仿真

通过有限元方法和渐进损伤模拟方法对复材泡沫夹芯结构受低能冲击的损伤过程和损伤特性进行仿真预测。给出了四种不同面板厚度及泡沫夹芯厚度夹芯结构在既定失效准则下的损伤演化和渐进扩展过程,给出了冲击能量与损伤类型及损伤程度的关系、冲击能量与最大载荷、损伤面积、凹坑深度等规律性结论,并对比简支和固支两种边界条件的影响。仿真结果与两种规格复材泡沫夹芯结构的试验结果进行了对比分析,对比结果表明:仿真数据与相对应的试验数据较为吻合,证实了本仿真方法对泡沫夹芯结构在低能量冲击条件下损伤过程模拟的有效性;随着冲击能力的提高,被冲击结构的所承受的最大载荷、最大冲头速度、凹坑深度相应提高,但冲头的零速度时间差异不大;在简支与固支边界条件下,被冲击结构所承受的最大载荷、零速度时间差异不大,但凹坑深度相差较大,反映出不同支持条件对被冲击结构能量吸收的影响。     

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫夹芯复合材料的滚筒剥离性能研究

系统研究了泡沫密度、泡孔孔径、成型方式、芯材或蒙皮表面的糙化处理对聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫夹芯复合材料剥离强度性能的影响。研究结果表明,泡沫密度、泡孔孔径、成型方式和表面糙化对PMI夹芯复合材料的剥离强度提高均有明显作用,其中以泡沫密度和泡孔孔径影响最为显著,分别提高了157%和95%。本研究内容对如何提高PMI泡沫夹芯复合材料的剥离强度具有很好的工艺指导作用。     

复合材料泡沫夹芯结构在小型无人机中的应用

无人机具有零生命损伤、操作灵活、功能多样、环境适应性强等优势，在社会各领域发挥着重要作用。小型无人机具有风险低、重量轻、总体尺寸小等特点，这对其结构提出了保证性能、控制成本的设计要求。复合材料泡沫夹芯结构能够在保证结构承载的前提下，最大程度减轻结构重量，同时在工艺方面具有一体化成型的成本优势。本文对泡沫夹芯结构的结构特点、性能优势、材料选择、成型工艺进行重点介绍，并探究了泡沫夹芯结构在小型无人机结构中的应用，为小型无人机机体结构设计提供参考。     

RTM工艺中的泡沫芯材

为了论证泡沫芯材在RTM工艺中是否适用,德国宇航中心DLR使用PMI泡沫(ROHACELL)芯材,采用压力罐辅助树脂注射工艺(单管注射 Single-Line-Injection SLI工艺)试验制造了部分结构件。其中部分样件还采用了单面缝合技术,提高了面板的抗冲击性能。另外,DLR还研究了泡沫芯材LRI(液体树脂注射)基础上CFRP机身结构的设计方案。方案具有高度集成和制造简单的特点。在大量使用的基础上,位于德国Braunschweig的INVENT公司成功的在新近开发的仙童多尼尔728飞机的起落架舱门和其它的二类构件中,使用LRI/泡沫芯的设计方案。即使高负荷、及其复杂的一类构件—前支杆转接器也是由INVENT公司采用这种技术制造完成。     

VARI成型不同处理方法泡沫夹芯复合材料工艺及性能研究

采取泡沫芯刻槽和泡沫芯导孔两种处理方法预制备泡沫芯材,采用VARI工艺成型泡沫夹芯复合材料,对复合材料进行无损检测,并对其成型效率、质量和力学性能进行研究。结果表明:刻槽和导孔处理可以有效地提高泡沫夹芯复合材料的成型效率,且其表面质量良好;三种泡沫夹芯复合材料泡沫与复合材料面板间均结合紧密,不存在贫胶、分层等缺陷;经刻槽处理后,泡沫夹芯复合材料的剥离强度有所下降,而弯曲强度和侧压强度略有上升;经导孔处理后,泡沫夹芯复合材料的剥离强度、弯曲强度和侧压强度均小幅下降。总的来看,不同处理工艺对VARI泡沫夹芯结构力学性能影响不大。     

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫的进展

聚甲基丙烯酰亚胺(Polymethacrylimide,PMI)泡沫是当今夹层结构复合材料最主要的芯材,具有密度低、力学性能和耐热性能突出、易于机加工、与热固性树脂黏结良好、适应于热压罐固化工艺等突出优点,已经在航空航天、交通运输、风电叶片、医疗器械、电子通讯等领域获得较广泛应用.本文对PMI泡沫的发展历史、制备技术、...     

Z向增强高阻燃泡沫夹芯复合材料成型工艺研究

采用复合材料树脂浸渍模塑成型工艺(SCRIMP)工艺及泡沫缝纫技术制备了以玻璃纤维Z向增强泡沫为芯材的高阻燃夹芯复合材料,分析了原材料、导流方式、真空度、树脂注胶量等参数对其成型工艺的影响.结果表明:通过控制树脂黏度与真空度可以实现树脂在芯材及面层的良好流动,通过改善纤维的浸润剂、导流方式及树脂量等参数,可控制制品缺陷,大幅提升其力学性能.     

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。