风电叶片用结构胶疲劳性能实验与探讨
风电叶片二次合模用腹板粘接结构胶研究

风电叶片二次合模用腹板粘接结构胶研究随着可再生能源的迅速发展,风能发电逐渐成为全球各国环保发展的重点之一。
而风电叶片作为风力发电机组的重要部件,也呈现出了不断的改进和创新。
目前,风电叶片的制造采用了复合材料,其主要由纤维组成,具有重量轻,抗拉力强等优点。
但在实际应用中,风电叶片的长度非常长,超过了一般的生产设备加工的限制,因此需要采用二次合模工艺生产风电叶片。
而在二次合模加工过程中,腹板粘接结构胶的质量是关键之一。
腹板粘接结构胶是指将叶片前后面板与腹板粘结在一起的一种粘接材料。
其材料必须能够降低风电叶片剖面呈现出的空气动力学的损失,从而提高风能利用效率。
同时,该胶材料还必须具有良好的抗拉强度、剪切强度、抗剥离强度等力学性能,以满足风电叶片在使用过程中的强度要求。
当前,国内外较为广泛使用的腹板粘接结构胶主要分为两类:一类是采用热固性环氧树脂,具有高强度、刚性好、化学稳定性强等特点;另一类是采用热塑性胶粘剂,具有低成本、易加工、粘接力强等优点。
在实际生产中,为了提高腹板粘接结构胶的附着力、耐热性和抗剥离性能,一些生产商采用了填充材料的方法,例如采用硅酸盐、纳米氧化铝、碳纤维等为填充材料,改善材料的力学性能。
这些填充材料可以增加胶材料的硬度、强度、抗拉、抗剪切和阻燃性等性能,更加适合用于制造风电叶片等大型复合材料产品。
除了材料本身的性能,对于腹板粘接结构胶的加工过程也具有重要的影响。
在加工过程中应严格控制胶层的厚度、涂布的均匀性,以确保粘接的质量。
同时,在二次合模加工过程中,应根据具体情况选择合适的真空充塞、温度和压力等参数,以获得最佳的加工效果。
综上所述,风电叶片二次合模加工过程中腹板粘接结构胶是至关重要的。
在粘接材料的选择、材料的加工条件和加工参数的控制等方面需要精益求精,以保证风电叶片的制造质量和性能。
双轴共振式风电叶片全尺寸结构疲劳测试理论与方法

双轴共振式风电叶片全尺寸结构疲劳测试理论与方法双轴共振式风电叶片全尺寸结构疲劳测试理论与方法随着能源需求的增长和环保意识的提高,风能成为一种可再生、清洁的能源来源备受关注。
在风能发电系统中,风电叶片是将风能转化为机械能的关键部件之一。
由于长期受到风力的作用,风电叶片容易出现疲劳损伤,影响其使用寿命和安全性能。
因此,疲劳测试对于了解风电叶片的疲劳性能以及提高其可靠性具有重要意义。
双轴共振式风电叶片全尺寸结构疲劳测试是一种广泛应用的方法,能够真实模拟风电叶片在实际工作环境中的受力情况,获取叶片在不同负荷条件下的疲劳特性数据。
本文将详细介绍双轴共振式风电叶片全尺寸结构疲劳测试的理论与方法。
首先,双轴共振式风电叶片全尺寸结构疲劳测试的理论基础是共振原理。
当叶片受到与其固有频率相同的载荷时,会出现共振现象,使叶片发生明显的振动。
利用共振原理可以在实验室中模拟风电叶片在实际工作条件下的共振振动,从而研究其疲劳损伤特性。
其次,双轴共振式风电叶片全尺寸结构疲劳测试的方法主要包括试验设备的搭建和试验过程的操作。
首先,需要建立一个能够模拟风力加载和叶片振动的实验台架。
实验台架上设有叶片固定装置和加载装置,分别用于固定叶片和施加负载。
在试验过程中,通过控制载荷的大小和频率,使叶片达到共振状态,并记录叶片在不同载荷下的振动响应。
双轴共振式风电叶片全尺寸结构疲劳测试须进行多组试验,通过改变载荷的振动频率和幅值来模拟不同工况下的叶片受力情况。
通过测量叶片的振动加速度、应变和应力等参数,可以获得叶片在不同工况下的振动响应和受力状态。
通过对多组试验数据的统计和分析,可以得出风电叶片在实际工作环境中的疲劳特性。
另外,为了对双轴共振式风电叶片全尺寸结构的疲劳性能进行更准确的评估,还可以通过有限元分析等数值模拟方法来验证试验结果,并进一步优化叶片结构和材料。
通过将试验结果与数值模拟结果进行对比分析,可以评估叶片的疲劳寿命和安全性能。
风电叶片二次合模用腹板粘接结构胶研究

风电叶片二次合模用腹板粘接结构胶研究风电叶片是风力发电机组的关键部件,它直接影响着发电机组的性能和稳定性。
叶片的质量和耐久性是关键因素之一,而叶片的制造工艺和材料选择则直接决定了叶片的质量和性能。
而在叶片制造过程中,叶片的腹板粘接结构是至关重要的一环。
在现代的风力发电技术中,风电叶片通常采用玻璃钢材料制造,这种材料具有优良的性能和适合的重量,但是在制造过程中却存在着一些技术难题。
叶片的腹板粘接结构是一项关键的工艺,它直接影响着叶片的整体性能和稳定性。
目前,叶片的腹板粘接结构通常采用二次合模的工艺,即将腹板和叶片表面采用不同的模具分别进行成型,然后再将它们粘接在一起。
在这一工艺中,腹板粘接结构的胶水选择和粘接工艺是至关重要的。
一款优秀的腹板粘接结构胶应该具有良好的粘接性能、耐候性以及耐腐蚀性能,同时还要符合环保要求。
针对风电叶片腹板粘接结构胶的研究具有重要的意义和价值。
目前,国内外对于风电叶片腹板粘接结构胶的研究还相对较少,相关的研究成果也比较零碎。
本文就风电叶片腹板粘接结构胶进行了一系列的研究,从材料的选取、工艺的优化以及性能的测试等多个方面进行了探讨和分析。
我们对风电叶片腹板粘接结构胶的使用环境进行了分析。
叶片作为在恶劣环境下工作的部件,其腹板粘接结构胶需要具有非常良好的耐候性和耐腐蚀性能。
我们选择了一系列具有优异性能的材料作为研究对象,包括环氧树脂、聚氨酯等材料。
我们针对这些材料进行了一系列的性能测试。
包括拉伸强度、压缩强度、耐热性、耐候性、耐腐蚀性等性能指标的测试。
通过这些测试,我们可以有效地评估不同材料的适用性和性能,为后续的工艺优化和选择提供科学的依据。
然后,我们还对不同材料在实际工艺中的应用进行了研究。
我们通过实际的工艺试验,来测试不同材料在风电叶片腹板粘接结构中的表现,包括粘接性能、耐候性、耐腐蚀性能等。
通过这些试验,我们可以比较不同材料在实际工艺中的表现差异,并找出其中的优缺点。
大型风电机组叶片疲劳性能检测研究 邵成

大型风电机组叶片疲劳性能检测研究邵成摘要:国家能源局已将叶片认证定义为强制性认证,通过对叶片进行摆振方向200万次振动测试,验证叶片能否满足20年使用寿命的要求,了解叶片整体强度结构,为评价风力发电机组叶片性能提供基础数据来源。
本试验采用单点恒幅加载方式,考察叶片各截面。
在叶片特定截面安装激振系统,由激振系统的偏心轮旋转产生离心力对叶片施加交变恒幅载荷。
通过调节偏心轮的转速,使其旋转频率与叶片固有频率接近,进而产生共振。
监测危险截面应变,当应变值达到预期水平时即认为载荷达到测试载荷水平。
关键词:疲劳性能测试;激振系统;交变恒幅载荷引言着近几年国内风电行业的大规模发展,国内已基本完成了风电相关产业链和配套设施的建设。
国家能源局下发《关于规范风电设备市场秩序有关要求的通知》,明确提出新建风力发电项目的风轮叶片,须按照《GB/Z25458-2010 风力发电机组合格认证规则及程序》进行型式认证,叶片认证成为强制性认证。
型式试验是型式认证必不可少的一个环节。
一.国内外叶片制造和检测发展现状国外早在上世纪80年代就开展了风力发电机组的检测工作。
IEC(国际电工委员会)陆续颁布了一系列风力发电机组测试标准。
国内风力发电技术起步较晚,且风力发电机组叶片疲劳测试技术是近几年才开始着手作一些方面的研究,对大型风力发电机组叶片疲劳性能检测研究都比较缺乏,故对大型风力发电机组叶片疲劳性能检测研究是非常有必要的。
二.疲劳测试系统原理简析叶片的疲劳试验用来测定叶片的疲劳特性。
实际大小的叶片疲劳试验通常是认证程序的基本部分。
疲劳试验时间要长达几个月,检验过程中,要定期的监督、检查以及检验设备的校准。
叶片可用面载荷或集中载荷(单点/多点载荷)来进行加载。
对于一个给定的加载顺序,静力试验载荷通常按均匀的步幅施加,或以稳定的控制速率平稳地增加。
必要时,可明确规定加载速率与最大载荷等级的数值。
通常加载速率应足够慢,以避免载荷波动引起的动态影响,从而改变试验的结果。
风电叶片二次合模用腹板粘接结构胶研究

风电叶片二次合模用腹板粘接结构胶研究风电叶片是风力发电机的重要部件,其性能直接影响着风力发电系统的效率和稳定性。
而风电叶片的制造工艺中,叶片的结构胶粘接是非常关键的一个环节,其中又以腹板粘接结构的研究尤为重要。
在风电叶片的制造过程中,腹板粘接结构胶的选材和研究对于叶片的整体性能和使用寿命有着重要的影响。
本文将针对风电叶片腹板粘接结构胶的研究进行探讨。
一、腹板粘接结构胶的作用和重要性风电叶片的腹板粘接结构胶是将叶片的内部材料进行粘接以增加叶片的强度和刚度,同时也能起到减轻重量、提高风能利用率和延长使用寿命的作用。
腹板粘接结构胶对叶片的整体性能和安全可靠性有着非常重要的意义。
在风电叶片的制造过程中,腹板粘接结构胶具有以下几个重要作用:1.增加叶片的整体强度和刚度,提高叶片的结构牢固性;2.减轻叶片的重量,降低叶片的重心,有利于叶片的受力平衡和风能利用;3.提高叶片的抗风载能力和抗静载能力,提高叶片的安全可靠性;4.延长叶片的使用寿命,降低叶片的维护成本。
腹板粘接结构胶的选材和研究对于叶片的整体性能和使用寿命具有非常重要的影响。
二、腹板粘接结构胶的选材原则腹板粘接结构胶的选材是风电叶片制造过程中非常关键的一环。
在选择腹板粘接结构胶时,需要遵循以下几个原则:1.耐久性:选用耐久性强、使用寿命长的粘接结构胶;2.粘接强度和刚度:粘接结构胶要具有较高的粘接强度和刚度,能够满足叶片的使用要求;3.耐环境性:粘接结构胶需要具有良好的耐候性和耐热性,能够适应风电叶片在复杂环境中的使用条件;4.成本和可操作性:粘接结构胶的成本和施工操作性也需要考虑在内,不能只追求性能而忽视成本和实际操作的难易程度。
在腹板粘接结构胶的选材中,需要综合考虑以上几个因素,选用适合叶片制造的粘接结构胶,从而保证叶片的整体性能和使用寿命。
三、腹板粘接结构胶的研究现状目前,国内外对腹板粘接结构胶的研究已经取得了一定的进展。
在粘接结构胶的材料研究方面,有一些耐久性较高、成本适中、使用性能良好的粘接结构胶已经被广泛应用于风电叶片的制造中。
风力发电机组结构疲劳性能分析与寿命预测

风力发电机组结构疲劳性能分析与寿命预测随着全球气候变化的加剧,清洁能源成为了今后发展的必然选择。
在可再生能源中,风能是一种非常优秀的资源。
于是,风力发电机的市场逐渐得到了加强,我们也会关注风力发电机的安全性及可靠性问题。
那么,风力发电机的结构疲劳性能和寿命预测如何进行分析呢?一、结构疲劳性能分析疲劳是造成风力发电机结构故障的主要因素之一。
因此,分析风力发电机组件的疲劳性能至关重要。
众所周知,风力发电机构件常处于大的变化负载状态和复杂的环境下。
大的变化负载状态包括切向风、轴向风、横向风、重力等,以及频繁的转动、摆动、压缩和拉伸等。
复杂环境则指如冰雪、雷击等极端天气环境。
这些复杂的机械和自然环境给风力发电机构件的疲劳性能分析带来了挑战。
在实际运行中,风力发电机的叶片、轴承和齿轮等组件会受到较大的载荷影响。
结构疲劳性能分析过程中涉及的载荷和应力、材料特性、转子振动、寿命和可靠性等方面,需要综合考虑,参照现有的风力发电机标准及相关工程经验,建立可行的结构疲劳性能模型。
二、寿命预测当我们对风力发电机结构的疲劳性能进行分析后,我们需要进一步开展寿命预测。
寿命预测为评估风力发电机的使用寿命、设计寿命和寿命周期费用提供了重要依据。
目前,寿命预测通常采取在负载下、失效样本收集分析的方法。
通过这种方法就能够掌握风力发电机在不同负载下的失效机理和寿命特征,有利于设计寿命的设置和维修计划的制定。
总之,风力发电机的结构疲劳性能和寿命预测的分析需要在实践中通过多种手段进行探索、实验和验证。
新的技术和方法有望不断提升风力发电机的结构可靠性和运行安全性。
风电叶片用胶粘剂剪切疲劳性能和蠕变性能分析
间后 , 粘 接 区域 可 能发 生破 坏 ¨ l 。 ] 。因此 剪切 疲 劳 和 蠕变 性能 数据 是对 结 构胶粘 剂 基本力 学 性 能 的重要 补充 和完 善 。
风 电 叶片 目前 采用 的胶 粘 剂均是 低 温 固化 环 氧
产 胶粘 剂 ( 以下 简 称 “ 胶粘 剂 B” ) 的静 态 剪 切 性 能
和 在经过 恒 定应 力 下 的蠕 变 性 能 ; 同时 对 比两 种 胶 粘 剂在 指定 载荷 下经 过 1 0 ’ 循 环后 的剪 切疲 劳 眭能 。
并 测试 剩余 的剪 切 强度 。
图 1 试样制备 图
控制在 0 . 5 m m 左右 。 搭接 长 度为 1 2 . 5 m m 4 - 0 . 5 m m, 制 备 完成后 常 温 固化 2 4 h , 放 于烘 箱 中 7 0℃ 一
8 0℃热 处 理 6 h 7 h . 自然放 置 按照 G L规 范有关材 料认证 的( I n s p e c i t o n a n d
聚物 基 的结构 胶 粘 剂 会 发 生蠕 变 现象 , 经 过 一 定 时
2 实验部分 2 . 1 实验 用 主要 设 备 和 原 料
拉 伸试 验机 A G . I C, 1 0 0 k N; 疲 劳试 验 机 I n s t r o n
8 8 0 1 , 载荷 容量为 1 0 0 k N; 电热 鼓 风 干 燥 箱 1 0 1 A . 4 S ; 扫描 电子显 微 镜 K Y K Y . 2 8 0 0 B; 灌 注 用 环氧 树 脂 及其 固化 剂 ; 单 向织 物 U D 1 2 0 0 ; 胶 粘 剂 A及 其 固化 剂; 胶 粘剂 B及其 固化 剂 。
风力发电叶片材料和结构疲劳损伤的耦合分析
风力发电叶片材料和结构疲劳损伤的耦合分析近年来,风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了广泛关注和应用。
作为风力发电机的核心部件之一,叶片的材料和结构的耦合分析对于叶片的设计和优化至关重要。
本文将对风力发电叶片的材料特性及其与结构疲劳损伤之间的关系进行探讨和分析。
首先,材料选择是风力发电叶片设计的重要环节。
目前,常用的叶片材料主要包括复合材料和金属材料。
复合材料由纤维增强基体和树脂基体组成,具有重量轻、强度高、抗腐蚀性好等优点,是当前常用的材料选择。
而金属材料则通常为铝合金或钢材,在耐疲劳性能方面更加优越,但相对复合材料来说重量较重。
根据具体的工程要求和经济性考虑,选择适合的材料对于叶片的寿命和性能至关重要。
其次,叶片的材料特性与结构疲劳损伤之间存在紧密的耦合关系。
叶片在工作过程中,由于受到切向和弯曲载荷的作用,会产生相应的应力和应变。
这些应力和应变会对材料产生一定的影响,进而导致材料内部的微观结构改变和疲劳损伤的形成。
叶片的疲劳寿命与材料的疲劳性能密切相关,即材料的抗疲劳性能越好,叶片的疲劳寿命就越长。
因此,在叶片的设计和制造中,需要充分考虑材料的疲劳性能,以提高叶片的可靠性和使用寿命。
另外,叶片的结构形式也会对材料的疲劳损伤产生影响。
目前,常见的叶片结构形式主要包括平面叶片、空心叶片和流体力学优化型叶片等。
这些不同结构形式的叶片在受到风力和振动载荷时会产生不同的应力分布和变形情况,从而进一步影响材料的疲劳寿命。
因此,在叶片的设计过程中,需要综合考虑叶片的结构形式和材料的疲劳性能,以获得最佳的耦合效果。
为了准确评估叶片材料和结构之间的耦合效应,可以采用有限元分析等数值模拟方法。
有限元分析能够对叶片在实际工作条件下的应力和变形进行计算和模拟,从而揭示叶片的疲劳损伤机制以及耦合效应。
通过优化设计和参数调整,可以有效延长叶片的使用寿命并提高其性能。
此外,还可以通过实验方法对叶片的材料和结构进行测试和验证。
风力发电机组叶片材料的疲劳性能研究
风力发电机组叶片材料的疲劳性能研究风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,得到了越来越广泛的应用。
而风力发电机组的叶片作为其中最核心的部分之一,其材料的选择和疲劳性能的研究对于提高风力发电机组的效率和寿命至关重要。
本文将就风力发电机组叶片材料的疲劳性能进行深入研究,探讨不同材料的优劣以及应对疲劳破坏的方法。
1. 简介风力发电是将风能转化为电能的一种方式,受到了全球范围内的广泛关注。
而在风力发电机组中,叶片作为风能转换的关键部分,对其材料的要求非常高。
叶片的材料需要具备较高的强度和刚度,同时还要具备抗疲劳和耐候性能。
因此,研究风力发电机组叶片材料的疲劳性能具有重要的实际意义。
2. 叶片材料的选择叶片材料的选择主要考虑材料的强度、刚度和耐久性能。
常见的叶片材料包括复合材料、木材和金属材料等。
复合材料由于具有较高的比强度和刚度,被广泛应用于风力发电机组的叶片制造中。
相比之下,木材则具有较好的抗疲劳性能和低的成本,但受限于其天然的局限性,其应用范围相对较窄。
金属材料则在过去被广泛使用,但由于其重量较大和易受腐蚀等问题,目前已逐渐被新型材料所替代。
3. 复合材料叶片的疲劳性能复合材料叶片由于其较高的比强度和刚度,在风力发电机组叶片的制造中被广泛采用。
然而,复合材料叶片也存在着疲劳破坏的问题。
研究表明,复合材料叶片的疲劳寿命主要受到应力水平和次数的影响。
较低的应力水平和次数可以延长叶片的使用寿命,而较高的应力水平和次数则容易导致叶片的疲劳破坏。
因此,在风力发电机组中,合理控制叶片的应力水平和次数是提高叶片疲劳性能的关键。
4. 疲劳破坏的机理疲劳破坏是指材料在交变载荷下发生损伤和断裂的现象。
对于风力发电机组叶片来说,其疲劳破坏机理可以归结为弯曲和拉伸两种形式。
当叶片受到风力的作用时,产生的挠度会导致叶片的弯曲变形,长时间的弯曲变形会导致疲劳开裂。
此外,叶片的连接处也容易受到拉伸的作用,对连接处的材料要求较高,否则容易出现断裂现象。
风电叶片二次合模用腹板粘接结构胶研究
风电叶片二次合模用腹板粘接结构胶研究风电叶片是风力发电机的重要组成部分,其性能和质量直接影响到风力发电机的发电效率和可靠性。
叶片的制造技术和材料选择对于叶片的性能有着重要的影响。
当前,腹板粘接结构被广泛应用于风电叶片的制造中,可以提高叶片的强度和刚度,增加叶片的稳定性和耐久性。
研究风电叶片二次合模用腹板粘接结构胶的性能和工艺技术具有重要的意义。
胶粘剂是连接腹板和叶片的重要材料,其性能直接决定了腹板粘接结构的可靠性和稳定性。
常用的胶粘剂有环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸和聚酯等。
这些胶粘剂具有良好的粘接性能和强度,同时具有较好的耐候性和耐腐蚀性。
在选择胶粘剂时,需要考虑其固化时间、黏度、粘接强度、抗剪切性能和耐久性等指标。
在腹板和叶片的粘接工艺中,首先需要对腹板和叶片进行表面处理,以提高粘接的可靠性和强度。
常用的表面处理方法有机械处理、化学处理和物理处理等。
机械处理是通过打磨、抛光和喷砂等方式,清除表面的污垢和氧化物,提高粘接面的粗糙度和附着力。
化学处理是采用酸洗或碱洗等方式,去除表面的有机污染物和金属氧化物,增加粘接面的活性和吸附能力。
物理处理是通过等离子体处理或离子束辐照等方式,改变表面的化学组成和结构,增加粘接面的粘接性能和稳定性。
腹板和叶片的粘接过程中,需要考虑粘接面的匹配度和接触质量。
为了保证粘接的质量和可靠性,需要在粘接表面涂覆均匀的胶粘剂,并将腹板和叶片紧密结合,去除气泡和空隙。
在胶粘剂固化过程中,需要控制固化温度和时间,以保证胶粘剂充分固化,形成坚固的连接。
对粘接剂的质量进行测试和评估,以确保粘接过程的可靠性和稳定性。
常用的测试方法包括拉伸试验、剪切试验和剥离试验等。
这些测试可以评估粘接剂的强度、刚度和耐久性等性能指标,为叶片的制造提供科学依据。
风电叶片二次合模用腹板粘接结构胶的研究对于提高叶片的性能和质量具有重要的意义。
通过选择合适的胶粘剂和粘接工艺,可以提高叶片的强度和稳定性,延长叶片的使用寿命。
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二
实验部分
材料与实验设备
结构胶:康达样;进口样。 层压板:单向布,OCV生产;树脂,迈图生产。试片 尺寸约为100×25×4.5 mm。 主要实验设备:电子万能试验机,INSTRON 3369;疲 劳试验机,INSTRON 8801;电热鼓风干燥箱,众志仪器。
搭接长度 搭接宽度 胶层厚度 (mm) (mm) (mm)
11.90
24.95
0.95
12.30
24.94
0.94
12.57
24.96
0.97
12.17
24.96
1.13
12.52
25.08
1.07
12.00
24.95
1.00
12.42
25.04
1.16
11.90
25.05
0.99
11.96
25.00
三
结论与探讨
1、固定应力比,应力幅越大,材料越容易破坏。 2、康达样的平均静剪切强度为17.9 MPa;进口样的 平均静剪切强度为18.5 MPa;按照静载荷评价进口 样性能略优。 3、本次疲劳实验的条件一致,但是进口样的疲劳耐 久极限τD(106,0.1)及m值均低于康达样,说明康达 样的耐动载性能和长期使用性能略优。 4、同一应力水平至少需采用四个有效试样进行评价 ,因试样对结果有一定的影响。 5、随着胶层厚度的递增,疲劳耐久极限下降,但是 下降速度缓慢。
二
实验部分
以上是整个试验过程及试验结果的表征,以同样的方式得到进 口样的试验数据及试验结果,两种产品的数据结果如下。
试验结果
样品
疲劳耐
久极限τD(106,0.1)
拟合的线性方程
m值
康达样 2.91
y=1.19848−0.12222*x
m=8.18
进口样 2.78
y=1.28271−0.14019*x
四
建议
1、 已有相关发表论文表明:根据疲劳试验拟合得到
的拟合方程计算耐久极限时的应力水平后进行实验验 证,实验结果验证了拟合方程的可靠性。在以后的工 作中可进一步开展不同胶层厚度的疲劳情况。
2
X
X
X
3
X
X
X
4
X
X
X
备注:X代表试样破坏,X→代表试样未破坏;以下相同表示。
二
实验部分
疲劳耐久极限(阶梯法)实验条件 为 Rτ =0.1,应 力幅τa≥2.0MPa,频率f=30Hz,失效循环次数 NF=106 ,水平间隔d=0.3MPa。
二
实验部分
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
二
试样制备
实验部分
样品养护:(23±2)℃;(50±10)%RH 材料标识:清洁粘结面,并标识好粘接区域。 混胶:按照重量比100:45称量合适样品,充分搅拌均匀。 制备:涂覆至粘结面(注意排泡),控制厚度至1mm, 去除余胶。 固化:干燥箱中70 ℃固化8h。
二
实验部分
试样如下图所示
二
实验部分(以康达胶为例)
风电叶片用结构胶疲劳性能实验与探讨
主要内容
1
前言
2
实验部分
3
分析与探讨
4
建议
一
前言
背景介绍
风电叶片是风电机组最关键的组件之一。随着风力发电机单台功
无率溶的剂不断复提高,风电叶片也越来越大,最大长度已超过80m,而且还 膜将胶变系得更列长,对原材料、工艺水平和质量可靠性要求也越来越高。在
风电叶片设计中,一般都要求风电叶片能满足20年的使用寿命。从风 电叶片的应用来看,大型动态结构在其使用寿命内拥有持续且稳定的 机械性能是最重要的,风电叶片在非定常载荷作用下的运行特性使其 容易发生疲劳破坏,严重影响风电机组安全运行的可靠性。因此用于 风电叶片结构粘接的胶粘剂必须具有优异的力学性能和耐疲劳性能。
拉伸剪切性能 检测速度为2mm/min
序号
1 2 3 4 5 6
搭接长度 搭接宽度 (mm) (mm)
12.52
25.11
12.40
25.13
12.39
25.16
12.47
25.02
13.00
25.06
12.37
25.07
平均值
标准偏差
离散系数(%)
胶层厚度 (mm)
0.90 1.00 1.01 1.源自0 0.96 0.92m=7.13
二
实验部分
S-N曲线不同的表示方式对m值的影响
序号 表示方式 对数式 m表示式 康达样 进口样
幂函数式: lgS = A +
1
Sm ·N = C
BlgN
-1/B
8.18
7.13
指数式: S = A + Blg
2
emS ·N = C
- 1/ ( Blge) 2.19 N
1.91
注:对于中高周疲劳试验而言,用幂函数式拟合S-N曲线更合适;不同的 表示方式对m值影响较大。
静态拉伸剪切强度τR (MPa) 18.3 17.5 18.1 18.1 17.7 17.9 17.9 0.30 1.7
二
实验部分
疲劳性能实验条件 为 Rτ =0.1,应力幅τa≥2.0MPa,频率 f=30Hz,失效循环次数NF=106
应力幅
序号 1
τa=4.5MPa X
τa=3.5MPa X
τa=3.0MPa X
一
前言
背景介绍
为了叶片结构设计和使用的安全性,需要对结构胶粘剂进行疲劳测试。
验证无结溶构剂胶复粘剂的耐疲劳性能有多种方法,可直接采用全尺寸叶片疲劳测试, 但缺膜点胶是系叶列片试验用时较长且成本代价昂贵;也有在使用夹芯层做试件(基材
为玻璃钢、中间层为结构胶)进行拉压疲劳试验。目前,评价结构胶粘剂疲劳 性能的通用方法是拉伸剪切模式,参照标准为ISO 9664:1993(E)。
二
实验部分
不同胶层厚度对疲劳性能的影响(康达胶)
序号
1
不同胶层厚度
0.5mm
疲劳耐
久极限τD(106,0.1)
3.70
2
1.0mm
2.91
3
3.0mm
2.27
注:为了进一步验证胶层厚度对疲劳结果的影响,又补充了0.5和 3.0mm胶厚的实验。前面1mm胶厚的两类胶疲劳试验在GL和客户的见证下 进行的。
1.07
12.44
24.92
1.10
11.94
24.96
0.98
应力幅τa(MPa)
3.3
3.0
2.7
X
X
X→
X
X→
X→
X
X
X→
X
X→
疲劳耐久 极限(MPa)
τD(106,0.1)= 2.91
二 S-N曲线
实验部分
二
实验部分
采用幂函数形式Sm ·N=C计算m值
拟合的线性方程 计算得到的m值
y=1.19848−0.12222*x m=8.18