風(fēng)電葉片用單軸向經(jīng)編針織物干態(tài)壓縮特性研究.pdf

1、風(fēng)電葉片主梁帽主要采用玻璃纖維復(fù)合材料，復(fù)合材料所用增強體為單軸向經(jīng)編針織物，由于采用真空導(dǎo)入成型工藝，通常所成型的復(fù)合材料厚度有一定的差異。為了更好地控制工藝，保障復(fù)合材料風(fēng)電葉片主梁帽的性能，實際生產(chǎn)中非常希望能較為準(zhǔn)確地控制和預(yù)測單軸向經(jīng)編針織物經(jīng)真空導(dǎo)入成型工藝所制得復(fù)合材料的厚度。而復(fù)合材料最終厚度與其增強材料在干態(tài)下的壓縮特性有著重要的關(guān)系。
　　本文采用了生產(chǎn)中常用的四種單軸向經(jīng)編針織玻纖織物，在真空袋壓縮工藝條件下

2、，分別研究了壓強、鋪層層數(shù)、循環(huán)加載數(shù)、保壓時間對單軸向經(jīng)編針織物干態(tài)壓縮特性的影響。最后，利用樹脂將不同壓縮階段中織物的幾何形態(tài)進行固定，分析了織物在壓縮過程中的微觀形態(tài)。
　　論文首先采用剛性平板和真空袋分別進行織物壓縮實驗，分析了兩種壓縮方法與真實工藝條件的差異，通過實驗結(jié)果對比，分別從壓縮過程中受力情況及壓縮過程中厚度變化趨勢兩個方面解釋了常見的兩種工藝條件的差異。在分析比較的基礎(chǔ)上，選用了真空袋工藝進行后續(xù)的實驗。

3、>　　為了能夠更好地評價單軸向經(jīng)編針織物的干態(tài)壓縮特性，本文采用了纖維體積分?jǐn)?shù)、平均單層厚度和織物的壓縮率來表征織物整體壓縮特性，同時，在壓縮過程中，還定義了不同壓縮階段的臨界點、壓縮初始角等參數(shù)來表示預(yù)成型體壓縮的難易程度。
　　本文采用相同鋪層角度和相同鋪層層數(shù)的四種單向玻纖織物,分析了在不同壓強下織物厚度的變化情況；研究了1、4、8、12和20層不同鋪層層數(shù)對織物干態(tài)壓縮特性的影響，發(fā)現(xiàn)隨著鋪層層數(shù)的增加，織物的纖維體積分?jǐn)?shù)

4、逐漸增加，平均單層厚度逐漸減小，當(dāng)鋪層層數(shù)達到4層時織物的纖維體積分?jǐn)?shù)和平均單層厚度開始趨于穩(wěn)定狀態(tài)；采用對單向玻纖織物進行1、2、3、5和10次不同的循環(huán)加載次數(shù)來研究加載循環(huán)過程中織物的厚度變化情況，發(fā)現(xiàn)增加循環(huán)加載次數(shù)可以提高織物的纖維體積分?jǐn)?shù)，降低織物的平均單層厚度；將其保壓時間分別設(shè)置為0、2、5、10和20分鐘，分析了織物厚度隨保壓時間的變化，發(fā)現(xiàn)隨著保壓時間的增加，織物的纖維體積分?jǐn)?shù)逐漸增加，平均單層厚度逐漸減小，保壓時間

5、達到10分鐘時，織物的平均單層厚度趨于穩(wěn)定。
　　為了更加直觀地研究預(yù)成型體在被壓縮過程中的變形情況，本文采用浸漬樹脂后進行固定的方法，獲得預(yù)成型體在隨壓強變化過程中，不同壓強下的橫截面的照片，總結(jié)了橫截面中紗束形狀、紗束長度、紗束厚度及空隙面積的變化規(guī)律。從而為更直觀地分析織物壓縮變形過程提供了統(tǒng)計數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，紗束形狀隨著壓強的增大變化趨勢為半橢圓形-跑道形-矩形；紗束長度隨壓強的增大變化不大；紗束厚度和紗束間空隙面積隨