風(fēng)電葉片用單向復(fù)合材料的單層厚度是非常重要的設(shè)計(jì)參數(shù),不準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)取值將使得風(fēng)電葉片的主梁帽和腹板粘接厚度超差,葉片結(jié)構(gòu)壽命大幅度降低。本文系統(tǒng)地研究了兩種典型的風(fēng)電葉片用單向復(fù)合材料的厚度變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)單層厚度主要受原材料種類、鋪層數(shù)的影響,而一些典型的工藝參數(shù)如真空度、溫度等則影響很小。研究還發(fā)現(xiàn)總厚度與層數(shù)存在線性關(guān)系,可以用數(shù)學(xué)模型描述。此項(xiàng)研究為合理使用原材料進(jìn)行葉片設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。
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通過(guò)單向玻璃纖維/環(huán)氧復(fù)合材料試件的單軸向壓縮實(shí)驗(yàn),結(jié)合聲發(fā)射及應(yīng)變電測(cè)技術(shù),研究含直徑分別為5mm和10mm兩種圓形分層復(fù)合材料損傷演化特性,并探討了試件的壓縮損傷破壞過(guò)程。結(jié)果表明,在壓縮載荷作用下,兩類分層直徑試件的破壞路徑基本一致,層間破壞機(jī)理相同。分層缺陷面積的大小對(duì)試件的承載能力有較大影響,分層缺陷面積越大,試件的承載能力降低,試件的破壞程度加劇。載荷-縱向應(yīng)變曲線由線性變化到近似線性變化再到非線性變化的過(guò)程與聲發(fā)射信號(hào)分析結(jié)果較吻合。
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通過(guò)改變固化工藝制備了含孔隙的碳纖維復(fù)合材料試樣,采用超聲檢測(cè)對(duì)試樣進(jìn)行了初步的孔隙檢測(cè)與篩選,采用金相顯微法對(duì)典型區(qū)域的孔隙率、孔隙分布和形貌特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,固化壓力不足和袋內(nèi)真空不合適會(huì)引起復(fù)合材料內(nèi)部孔隙的產(chǎn)生,且孔隙的分布存在必然性和隨機(jī)性,孔隙形貌與孔隙率存在一定的聯(lián)系。