玻璃钢蜂窝力学性能及在风力机叶片上应用研究

发布时间：2024-02-24 01:34

　　针对现有胶黏蜂窝玻璃钢板制备工艺复杂,难以工业化生产缺点,创新性提出一种新结构蜂窝板—π型结构蜂窝玻璃钢板。应用坐标矢量变换与数值计算结合方法对蜂窝板力学性能进行研究,并应用试验方法验证方法可信性。风力机叶片横截面整体及外轮廓蒙皮结构与蜂窝板构成类同,本文中在蜂窝板静力学性能试验与有限元计算研究基础上,对蜂窝板被应用于风力机叶片进行研究,得到如下结论：1.对于单向玻璃纤维增强树脂薄板沿着纤维轴向拉伸,纤维两端界面出现应力集中现象；随着纤维在树脂中埋深长度增加,纤维界面两端应力集中减弱,纤维界面应力沿其轴向趋于均匀化分布。纤维与树脂界面黏结强度对纤维界面应力分布方式具有重要影响。薄板9个弹性力学参数为：E1=64.27GPa, E2=E3=10.3GPa v12=v13=0.224, V23=0.092,G12=G13=5.14GPa,G23=4.02GPa。2.等腰梯形蜂窝芯玻璃钢夹芯板平压变形可分弹性变形与断裂两个阶段。蜂窝芯中part2胞壁厚度t1与part2高度h比值t1/h较大时,蜂窝板以屈服方式变形；比值t1/h较小时,蜂窝板以屈曲方式变形。蜂窝芯中part2为蜂窝板主要的承...

【文章页数】：167 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．３蜂窝板典型生产流程??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ?ｐａｎｅｌ??

这种规则Ｈ维空间排布结构促使蜂窝芯结构设计空间宽广性与大型化制??造性。蜂窝巧的结构主要有Ｈ角形、长方形、菱形、多边形、増强六边形、错位??六边形、增强正弦形、波浪形、圆型等等，见图１．１。??－＾＜ＳＳＳＳ＞??图１．２峰窝芯单元形状及排列??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｈａｐｅ?ａｎ....

图２．３蜂窝巧实物图??Ｆｉｇ．２．３?Ｔｈｅ?ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ?ｃｏｒｅ，ｓ?ｒｅａｌ?ｆｉｇｕｒｅ??

之后制作等腰梯形玻璃钢蜂窝芯。单向玻璃纤维布平铺在下模具上表面，应??用上述胶配比量对纤维布进行刷胶，上模具与下模具缓慢合模，真空保压１小时，??之后在真空保压状态下８０°Ｃ恒温固化８小时，得到蜂窝巧，见图２．３。用水砂纸??打磨蜂窝芯表面，去掉蜂窝芯表面多余脱模蜡，胶黏剂均匀涂....

图２．４薄板平行与垂直纤维轴线方向拉伸试件（ａ）平行纤维轴线化）垂直纤维轴线??Ｆｉｇ．２．４?Ｔｈｅ?ｔｈｉｎ?ｐａｎｅｌ?ｉｓ?ｔｅｎｓｉｌｅｄ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ａｎｄ?ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ?ｔｏ?ｆｉｂｅｒ?ａｘｉｓ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?（ａ）?Ｐａｒａｌｌｅｌ?ｔｏ??

２．３．２单向玻璃纤维增强树脂复合材料薄板拉伸试验??按照ＧＢ／Ｔ?１４４７－２０１３《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》规定设计单向玻??璃纤维增强树脂复合材料薄板平行与垂直纤维轴线方向拉伸试件，见图２．４?（ａ）与??（ｂ）。薄板平行纤维轴线方向拉伸试件尺寸作如下规定，试件总长度....

图２．９薄板平行与垂直巧维轴线拉伸过程（ａ）及破坏形式化）、（ｃ）??Ｆｉｇ．２．９?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?（ａ）?ａｎｄ?ｄａｍａｇｅ?ｆｏｒｍｓ?（ｂ）、（Ｃ）?ｏｆ?ｔｈｉｎ?ｐａｎｅｌ?ｔｅｎｓｉｌｅｄ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ａｎｄ?ｐｅｒｐｅｎ出ｃｕｌａｒ??

?１０??Ｓｈａｉｎ／ｏ／。??图２．７纤维体积分数对薄板平行纤维轴线方向拉伸应力－应变曲线影响??Ｆｉｇ．２．７?Ｔｈｅ?ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎ?ｃｕｒｖｅ?ｔｅ打ｓｉｌｅｄ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｔｏ?ｆｉｂｅｒ?ａｘｉｓ?ｄｉｒｅｃｔｉｏ打?ｉｓ?ｉｍｐａｃ化ｄ?ｂｙ?ｆｉ....

本文编号：3908309