
本文针对风电叶片常用的多轴向经编织物的建模方式进行研究,主要通过计算纤维失效进行分析验证。因此本文先探讨了复合材料的多个纤维失效准则,并对其优缺点作出对比,选取Puck准则进行下一步分析。接着对Puck准则进行了详细描述。后研究了多轴向经编织物采用多层单轴向经编织物分层建模和通过合理等效简化成一层单轴织物建模,两者建模方式及纤维失效结果的差异,证明两种建模方式均是可行的,采用简化建模更能减少工作量。
(1)透光性:PC板透光率可达89%,可与玻璃相媲美。UV涂层板在太阳光下爆晒不会产生黄变,雾化,透光不佳,十年后透光流失仅为6%,PVC流失率则高达15%—20%,玻璃纤维为12%-20%。
(2)抗撞击:撞击强度是普通玻璃的250-300倍,同等厚度亚克力板的30倍,是钢化玻璃的2-20倍,用3kg锤以下两米坠下也无裂痕,有“不碎玻璃”和“响钢”的美称。
(3)防紫外线:PC板一面镀有抗紫外线(UV)涂层,另一面具有抗冷凝处理,集抗紫外线、隔热防滴露功能于一身。可阻挡紫外线穿过,及适合保护贵重艺术品及展品,使其不受紫外线破坏。
(4)重量轻:比重仅为玻璃的一半,节省运输、搬卸、安装以及支撑框架的成本。
(5)阻燃:家标准GB50222—95确认,PC板为难燃一级,即B1级。PC板自身燃点是580摄氏度,离火后自熄,燃烧时不会产生有气体,不会助长火势的蔓延。
(6)可弯曲性:可依设计图在工地现场采用冷弯方式,安装成拱形,半圆形顶和窗。弯曲半径为采用板厚度的175倍,亦可热弯。
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论述了二维编织复合材料力学性能研究进展,主要包括结构几何模型的研究、力学性能的实验研究和理论研究三部分。在细观结构研究中,选择代表性体积单元建立合理的简化几何模型是应用为广泛的。在力学性能的研究中,主要分析性性能,分析方法以有限元方法为主。后,总结研究存在的问题,并对未来的研究趋势进行展望。
(7)隔音性:PC板隔音效果明显,比同等厚度的玻璃和亚加力板有更佳的音响绝缘性,在厚度相同的条件下,PC板的隔声量比玻璃提高3—4DB。在上是高速公路隔音屏障的材料。
(8)节能性:夏天保凉,冬天保温,PC板有更低于普通玻璃和其它塑料的热导率(K值),隔热效果比同等玻璃高7%-25%,PC板的隔热至49%。从而使热量损失大大降低,用于有暖设备的建筑,属环保材料。
(9)温度适应性:PC板在-100摄氏度时不发生冷脆,在135摄氏度时不软化,在恶劣的环境中其力学,机械性能等均无明显变化。
(10)耐候性: PC板可以在-40℃至120℃范围保持各项物理指标的稳定性。人工气候老化试验4000小时,黄变度为2,透光率降低值仅0.6%。
(11)防结露: 室外温度为0℃,室内温度为23℃,室内相对湿度低于80%时,材料的内表面不结露。
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综述了激光切割碳纤维复合材料的研究进展,阐述了激光切割碳纤维复合材料的特点、表面质量及其影响因素,总结了激光切割碳纤维复合材料的表面质量的研究进展,后对激光切割碳纤维复合材料的发展趋势进行了展望。