
针对风电叶片叶根连接有限元建模方法进行研究,主要通过对比工程算法、整体有限元模型与1/N有限元模型的结果进行分析验证。先对叶根钻孔连接采用工程算法进行理论计算,得到了螺栓的理论应力。接着分别建立整体模型与1/N模型,并对模型进行加载计算得到螺栓的有限元应力。通过对比发现,有限元与理论结果的偏差较小,从而证明两种建模方法都是可行的。采用整体模型计算与实际为接近,但采用1/N模型更能减少工作量,提率。
FRP采光板和PC阳光板的性能对比
钢结构建筑的采光一直成为钢结构维护系统的一个重要组成部分,直接影响着屋面的
使用寿命,屋面的防水性能。
目前型的采光材料是FRP采光板,在工业厂房工程中都得到了广泛的应
用,约占各种采光材料的95%。下面将FRP采光板和PC阳光板做详细的对比,期望
能为贵工程提供一个的采光方案。
FRP采光板:
主要成分是高性能上下膜、强化聚脂、玻璃纤维组成的一种采光产品。
FRP采光板为实心板,可做成任意形状。
常用厚度:1.2mm、1.5mm、2.0mm
PC阳光板:
主要成分是聚碳酸酯,分为中空板和实心板两种:
中空板通称为:阳光板、卡布隆板。
常用厚度:6mm、8mm、10mm、12mm、16mm
实心板通称为:耐力板、PC板。
常用厚度:1.5mm、2.0mm、2.5mm、3mm
备注:(中空板的为双层,但单层的实际厚度不到0.1mm,抗老化和抗压性差)
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截面结构强度分析校核方法是风力机叶片设计优化的关键问题。针对现有的叶片工程力学计算方法精度不高、有限元分析方法计算开销较大的问题,在研究风力机复合材料叶片结构设计模型的基础上,基于复合材料力学理论,推导出计算叶片截面周向各处拉伸和剪切应变的计算公式;在叶片生命周期内的极限载荷下,对某1.5 MW叶片进行了结构强度计算和分析,通过与该叶片在当量极限载荷下的测试结果对比,验证了所述方法的有效性。
FRP采光板与PC阳光板性能比较
热膨胀性
采光材料的热膨胀性直接影响施工的难易程度、施工成本,以及工程完工后的防水性。
在金属板屋面维护系统中,采光材料的热膨胀性是设计和施工所应考虑的重要因素。
FRP采光板:热膨胀系数是2.5×10-5cm/cm/℃ 与彩钢板的热膨胀系数相近,由冷热变化而引起的相对位移较少,不易因变形而漏水。
PC阳光板:热膨胀系数是6.75×10-5cm/cm/℃ ,约是彩钢板的6倍,金属屋面的温差变化很大,PC板由热胀冷缩引起的相对位移过大,引致接点松脱或螺钉孔周缘撕裂、变形而漏水。因板材钢度差,以及热膨冷缩系数大,所以必须采用小分格小檩距或凸起弧增加强度,不适合用于大檩距的钢结构屋面上,否则易凹下积水,漏水。
匹配性
FRP采光板:根据需要可以定做与屋面金属板完全匹配的板型,并且费用低、方便快捷,定做周期只需1-2天。屋面防水性好。
PC阳光板:全部为平板,不易和压型金属板做防水处理,较容易造成屋面漏水。
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采用共固化RTM工艺制备了碳纤维增强树脂5284RTM/5228A复合材料层板。通过超声C扫描和显微分析法评价了层板的内部质量,通过短梁剪切强度和弯曲性能研究了层板的力学性能,利用DMA评价了层板的耐热性能。结果表明,所制备的层板内部质量良好,预浸料层的预处理对层板的内部质量、力学性能和耐热性能都没有明显影响,而热固性中介层的引入虽然不会影响体系的内部质量和力学性能,但会使层板的耐热性能降低。