風(fēng)力機(jī)熱塑性葉片隔膜成型系統(tǒng)開(kāi)發(fā).pdf

1、葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的重要部件，其捕獲風(fēng)能的多少?zèng)Q定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力。目前，在網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)機(jī)葉片大多采用玻璃鋼/碳纖維等熱固性復(fù)合材料制造。隨著風(fēng)機(jī)葉片尺寸的不斷增大，熱固性復(fù)合材料在抗損傷性、抗沖擊性、減重和材料回收等方面已不能滿足現(xiàn)有的要求。近年來(lái)，熱塑性復(fù)合材料越來(lái)越受到航空航天和風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的關(guān)注。北京航空航天大學(xué)應(yīng)用熱隔膜成型工藝，成功制得了單向預(yù)浸料C形件，并對(duì)不同溫度下的成型件進(jìn)行相關(guān)性能的研究。針對(duì)葉片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用性能

2、要求高，傳統(tǒng)的成型工藝難以生產(chǎn)高質(zhì)量的風(fēng)機(jī)葉片?？湛虯400M軍用飛機(jī)機(jī)翼在生產(chǎn)過(guò)程中，采用碳纖維復(fù)合材料并成功應(yīng)用隔膜成型技術(shù)，為風(fēng)機(jī)葉片隔膜成型技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供很好的借鑒。
　　本文在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)規(guī)模的用于風(fēng)力機(jī)葉片生產(chǎn)的隔膜成型系統(tǒng)，進(jìn)行熱塑性復(fù)合材料和隔膜材料的選用，分析隔膜成型系統(tǒng)的工作原理，提出了隔膜成型面臨的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)。遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，確定隔膜成型設(shè)備主要外形尺寸和各部件的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，并

3、使用Pro/e三維建模軟件繪制各零部件的三維模型，完成主設(shè)備的裝配工作。在優(yōu)化系統(tǒng)部分，使用ANSYS有限元軟件分析隔膜成型過(guò)程的不同階段，進(jìn)行了熱塑性復(fù)合材料非線性有限元分析、隔膜層壓板與模具的接觸分析以及成型件冷卻過(guò)程的溫度應(yīng)力分析，通過(guò)應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D和關(guān)鍵點(diǎn)的分析，找出隔膜成型過(guò)程的薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)材料性能，優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)。新型風(fēng)力機(jī)葉片隔膜成型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與有限元分析，為熱塑性復(fù)合材料風(fēng)力機(jī)葉片的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)提供了重要的理論基礎(chǔ)，具有