缺陷对风电叶片螺栓连接性能影响研究

针对分段式风电叶片中的预埋螺栓套螺栓连接构型,考虑几何非线性和接触非线性,采用有限元方法分析螺栓连接部位的轴向应力分布,同时研究法兰结构、法兰缺陷以及螺栓套伸出长度对螺栓连接载荷系数以及螺栓疲劳寿命的影响。结果表明:法兰表面微小斜度或螺栓套伸出微小长度均会导致载荷系数迅速升高,进而大大降低螺栓的疲劳寿命;法兰缺口对螺栓连接载荷系数的影响分为2个阶段,当缺口面积不超过法兰两侧边界时,载荷系数由0.205缓慢增加到0.224,当超过两侧边界,载荷系数由0.224迅速增大到0.308。     

考虑纤维损伤的大孔口层合板缝合补强等效力学模型

针对含大孔口层合板（层合板宽度D与开孔半径R的比例D/R<6）缝合补强,考虑缝合线对面内纤维造成弯曲、断裂及针脚处夹杂和富树脂区的影响,利用有限元软件建立了大孔口层合板缝合补强模型。在拉伸载荷作用下,计算了不同缝合参数（针距、行距、边距、缝合线直径、缝合线张力）对层合板力学性能的影响。并将不同缝合参数对面内纤维造成的损伤等效为孔径的扩展,建立其等效开孔无边缘效应层合板有限元模型,得出了缝合补强时不同缝合参数对层合板整体承载能力的影响规律。针距越小,层合板承载能力越低;当针距小于3.14 mm时,随着边距的增大,层合板承载能力单调减小;当针距介于3.14 mm与6 mm之间时,随着边距的增大,层合板承载能力呈现出类似于正弦函数的变化形式,且整体趋势增大;当针距大于6 mm时,随着边距的增大,层合板承载能力单调增大;当中心圆孔的0°与90°位置存在针脚缺陷时,易造成层合板提前破坏。