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采用光纤布拉格光栅(FBG)对碳纤维增强复合材料(CFRP)的振动性能和损伤类型进行研究。采用落球击打碳纤维增强复合材料悬臂梁自由端,使复合材料悬臂梁产生谐振。通过测量复合材料悬臂梁的谐振频率,计算其阻尼损耗因子,得到无损伤碳纤维复合材料的振动性能。在此基础上,对碳纤维增强复合材料人为引入损伤,利用FBG测量其损伤状态下的谐振频率,依据谐振频率分析判断损伤类型。研究结果可对碳纤维增强复合材料的振动性能研究和损伤测提供参考。
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叶根连接方式是复合材料风电叶片与风轮轮毂连接的的也是关键的部件,作用在叶片上的载荷均通过叶根连接传递到轮毂上去,不同连接方式对叶片的使用长度要求和承载能力影响至关重要。本文以风电叶片叶根连接方式为研究对象,针对目前市场中存在的三种叶根连接方式展开研究,分析三种连接方式各自在工艺性及结构性上的特点,以及使用范围上的适用性。

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通过单向玻璃纤维/复合材料试件的单轴向压缩实验,结合声发射及应变电测技术,研究含直径分别为5mm和10mm两种圆形分层复合材料损伤演化特性,并探讨了试件的压缩损伤破坏过程。结果表明,在压缩载荷作用下,两类分层直径试件的破坏路径基本一致,层间破坏机理相同。分层缺陷面积的大小对试件的承载能力有较大影响,分层缺陷面积越大,试件的承载能力降低,试件的破坏程度加剧。载荷-纵向应变曲线由线性变化到近似线性变化再到非线性变化的过程与声发射信号分析结果较吻合。
应用真空导入成型技术制作大型碳纤维复合材料结构件是大型化风电叶片制造技术的一个重要发展方向。由于碳纤维预成型体的可渗透性远远低于玻纤预成型体,因此具有特殊性能的树脂是这一技术成功的关键。本文系统分析了三种专用树脂体系的适用期、固化行为和力学性能,并与普通玻纤用树脂进行了对比。分析结果表明,三种专用树脂的适用期长短不一,但都大于普通树脂;酸酐体系固化过程中性能建立慢的特点,使其在大型结构件的应用中存在风险;预成型体预热有助于获得高纤维体积含量和力学性能更佳的碳纤维复合材料。
针对目前化沥青颗粒粒度分析手段的不足,提出一种基于数字图像处理技术的化沥青颗粒粒径计算方法.该方法分为3个主要步骤,先得到化沥青颗粒的二值图像并填充二值化后化沥青颗粒图像中的孔洞;然后在二值图像的基础上利用分水岭算法再次切割粘连颗粒,并根据颗粒的形状因子剔除不完整颗粒;后由显微成像系统标定的放大倍数和等效直径法计算颗粒的实际尺寸,进而统计颗粒粒径分布参数.与激光粒度分析对比表明,分析图像数量越多,两者越接近,当分析图像数量为100张时,两者的标准差达到0.55.