复合材料风电叶片细观失效准则及其损伤演化
本文选题:风电叶片 + 复合材料 ; 参考:《机械工程学报》2014年11期
【摘要】:针对复合材料风电叶片在实际使用过程常常出现损伤的问题,提出一种基于细观失效准则的复合材料细观损伤分析模型。采用通用单胞模型(Generalized method of cells,GMC)对具有周期性的单向复合材料层合板进行细观建模,并且引入基于Huang模型的细观失效准则和刚度退化准则,从细观层面上分别对纤维和基体的失效模式进行表征,对4种单向复合材料层合板的渐进损伤过程进行数值模拟。在试验验证过程中,先对两种不同状态(含损伤和无损伤)的复合材料风电叶片进行了静力加载试验,采用光纤光栅传感器监测损伤对风电叶片应变的影响;然后通过典型的单向层合板的拉伸破坏试验得到的应变曲线来验证本算法的有效性。结果表明:当复合材料风电叶片中存在损伤时,将降低其承载能力,并且应变值变化明显,可以通过应变来监测叶片的健康状态;提出的模型能够通过得到的应变曲线准确地预测单向复合材料层合板的力学性能和破坏强度值。
[Abstract]:In this paper , the failure modes of composite laminates with periodicity are modeled by using general method of cells ( gmc ) . The effect of damage on the strain of wind turbine blades is verified by using general method of cells ( gmc ) .
【作者单位】: 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(51175401) 国家杰出青年科学基金(51225501)资助项目
【分类号】:TB33;TM315
【参考文献】
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1 陈绍杰;申振华;徐鹤山;;复合材料与风力机叶片[J];玻璃钢/复合材料;2008年02期
2 张超;许希武;毛春见;;三维编织复合材料渐进损伤模拟及强度预测[J];复合材料学报;2011年02期
3 陈雪峰;李继猛;程航;李兵;何正嘉;;风力发电机状态监测和故障诊断技术的研究与进展[J];机械工程学报;2011年09期
4 刘斌;赵亮;徐红炉;;基于Hashin失效准则的复合材料螺栓连接损伤破坏研究[J];科学技术与工程;2012年08期
5 王宝来;吴世平;梁军;;复合材料失效及其强度理论[J];失效分析与预防;2006年02期
【共引文献】
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1 滕冬华;高克强;;大型风力涡轮转子叶片增强材料应用现状及发展趋势[J];玻璃钢/复合材料;2010年06期
2 罗冰融;曹海建;钱坤;吴涛;陈红霞;骆冬冬;;三维管状编织物的制备及力学性能实验研究[J];玻璃钢/复合材料;2012年03期
3 李海斌;阳建红;刘承武;张晖;邓凯;;复合材料随机渐进失效分析与声发射监测[J];复合材料学报;2011年01期
4 孔春元;孙志刚;高希光;宋迎东;;2.5维C/SiC复合材料经向拉伸性能[J];复合材料学报;2012年02期
5 程兴华;李建林;杨涛;李理;;非均匀正交各向异性端头帽热应力分析[J];固体火箭技术;2011年04期
6 魏青;叶安丽;马鸿雁;;基于ZigBee的风力发电机齿轮箱故障诊断系统[J];北京建筑工程学院学报;2012年03期
7 傅质馨;袁越;;海上风电机组状态监控技术研究现状与展望[J];电力系统自动化;2012年21期
8 李红周;丁江平;范欣愉;;跨尺度预测非屈曲织物增强复合材料的刚度和强度[J];复合材料学报;2012年06期
9 汤超;乔玉炜;;PMI泡沫夹层结构的材料非线性分析[J];玻璃钢/复合材料;2013年01期
10 陈晓磊;徐小力;吴国新;;物联网架构下风力发电机组远程状态监测系统设计[J];风机技术;2013年01期
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1 韩学群;;大型风机叶片的设计改进[A];第十七届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2008年
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2 胡圣飞;PVC/稻壳粉复合材料结构与性能研究[D];武汉理工大学;2006年
3 张越;复合层合枪管强度及温度场的理论分析与试验研究[D];南京理工大学;2007年
4 肖生苓;木质剩余物轨枕复合技术研究[D];东北林业大学;2008年
5 翁浩;机泵群无线监测中数据压缩与优化传输技术研究[D];北京化工大学;2013年
6 辛卫东;风电机组传动链振动分析与故障特征提取方法研究[D];华北电力大学;2013年
7 王桂英;高压玻璃钢管成型工艺及失效预测研究[D];东北林业大学;2013年
8 徐刚;基于光纤传感的机械设备动态监测关键技术研究与应用[D];武汉理工大学;2013年
9 朱元林;碳/碳复合材料疲劳寿命预测模型与分析方法研究[D];南京航空航天大学;2012年
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2 王义平;大型风能发电机叶片动态特性与失效机理研究[D];新疆大学;2011年
3 葛建彪;复合材料加筋壁板稳定性及承载能力分析[D];南京航空航天大学;2010年
4 滕祥萌;复合材料闭合薄壁梁的模态阻尼预测[D];山东科技大学;2011年
5 李兆远;复合材料层合板挖补修理强度分析[D];南京航空航天大学;2009年
6 张芳;基于Petri网的故障诊断建模研究及其在风电机组中的应用[D];长沙理工大学;2012年
7 彭安群;基于数据挖掘的风力发电机组齿轮箱故障诊断系统研究[D];兰州理工大学;2012年
8 董德英;柔性计算机测试分析技术研究与软件开发[D];北方工业大学;2012年
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10 高崭;风力发电机组故障风险评价与维修决策[D];华北电力大学;2012年
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1 卢子兴,刘振国,麦汉超,陈作荣;三维编织复合材料强度的数值预报[J];北京航空航天大学学报;2002年05期
2 徐人平,詹肇麟,,段小建;复合材料疲劳寿命数据研究[J];材料开发与应用;1994年04期
3 武高辉,马森林,赵永春,杨德庄;亚微米颗粒增强6061铝基复合材料的微塑变特性[J];材料研究学报;1998年03期
4 祁和生;;我国风力发电机组总装企业现状[J];中国科技投资;2008年01期
5 吴德隆,王江,王淑范,张忠;复合材料损伤分析及其本构关系 第一部分:连续介质损伤力学方法和概率统计方法[J];导弹与航天运载技术;2001年03期
6 吴德隆,王江,王淑范,张忠;复合材料损伤分析及其本构关系 第二部分:微观力学方法[J];导弹与航天运载技术;2002年02期
7 申振华;于国亮;;翼型弯度对风力机性能的影响[J];动力工程;2007年01期
8 庞宝君,杜善义,韩杰才,王铎;三维多向编织复合材料非线性本构行为的细观数值模拟[J];复合材料学报;2000年01期
9 杨振宇,卢子兴,刘振国,李仲平;三维四向编织复合材料力学性能的有限元分析[J];复合材料学报;2005年05期
10 徐q;许希武;;四步法三维矩形编织复合材料的细观结构模型[J];复合材料学报;2006年05期
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1 黄争鸣;张华山;;纤维增强复合材料的非线性本构理论研究进展[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
2 黄争鸣;;复合材料细观力学的强度理论与应用[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
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1 修英姝;四步法三维编织复合材料力学性能的有限元分析[D];天津工业大学;2001年
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1 周伟;张洪波;马力辉;张万岭;;风电叶片复合材料结构缺陷无损检测研究进展[J];塑料科技;2010年12期
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2 靳交通;彭超义;冯学斌;曾竟成;;大型复合材料风电叶片整体刚度分析方法[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
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本文编号:2030886
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