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采用光纖布拉格光柵(FBG)對碳纖維增強復合材料(CFRP)的振動性能和損傷類型進行研究。采用落球擊打碳纖維增強復合材料懸臂梁自由端,使復合材料懸臂梁產(chǎn)生諧振。通過測量復合材料懸臂梁的諧振頻率,計算其阻尼損耗因子,得到無損傷碳纖維復合材料的振動性能。在此基礎(chǔ)上,對碳纖維增強復合材料人為引入損傷,利用FBG測量其損傷狀態(tài)下的諧振頻率,依據(jù)諧振頻率分析判斷損傷類型。研究結(jié)果可對碳纖維增強復合材料的振動性能研究和損傷測提供參考。
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葉根連接方式是復合材料風電葉片與風輪輪轂連接的的也是關(guān)鍵的部件,作用在葉片上的載荷均通過葉根連接傳遞到輪轂上去,不同連接方式對葉片的使用長度要求和承載能力影響至關(guān)重要。本文以風電葉片葉根連接方式為研究對象,針對目前市場中存在的三種葉根連接方式展開研究,分析三種連接方式各自在工藝性及結(jié)構(gòu)性上的特點,以及使用范圍上的適用性。

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通過單向玻璃纖維/復合材料試件的單軸向壓縮實驗,結(jié)合聲發(fā)射及應(yīng)變電測技術(shù),研究含直徑分別為5mm和10mm兩種圓形分層復合材料損傷演化特性,并探討了試件的壓縮損傷破壞過程。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,層間破壞機理相同。分層缺陷面積的大小對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程與聲發(fā)射信號分析結(jié)果較吻合。
應(yīng)用真空導入成型技術(shù)制作大型碳纖維復合材料結(jié)構(gòu)件是大型化風電葉片制造技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。由于碳纖維預成型體的可滲透性遠遠低于玻纖預成型體,因此具有特殊性能的樹脂是這一技術(shù)成功的關(guān)鍵。本文系統(tǒng)分析了三種專用樹脂體系的適用期、固化行為和力學性能,并與普通玻纖用樹脂進行了對比。分析結(jié)果表明,三種專用樹脂的適用期長短不一,但都大于普通樹脂;酸酐體系固化過程中性能建立慢的特點,使其在大型結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用中存在風險;預成型體預熱有助于獲得高纖維體積含量和力學性能更佳的碳纖維復合材料。
針對目前化瀝青顆粒粒度分析手段的不足,提出一種基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的化瀝青顆粒粒徑計算方法.該方法分為3個主要步驟,先得到化瀝青顆粒的二值圖像并填充二值化后化瀝青顆粒圖像中的孔洞;然后在二值圖像的基礎(chǔ)上利用分水嶺算法再次切割粘連顆粒,并根據(jù)顆粒的形狀因子剔除不完整顆粒;后由顯微成像系統(tǒng)標定的放大倍數(shù)和等效直徑法計算顆粒的實際尺寸,進而統(tǒng)計顆粒粒徑分布參數(shù).與激光粒度分析對比表明,分析圖像數(shù)量越多,兩者越接近,當分析圖像數(shù)量為100張時,兩者的標準差達到0.55.