5沈工大-宁文博.pdf

1、大型风力机叶片后缘梁-后缘芯材过渡区域的结构级失效模式研究2024-8汇报人：宁文博指导教师：李慧自强笃行目目录录Contents1 研究背景2 研究实施内容4 未来研究规划3 现有研究结论自强笃行目目录录Contents1 研究背景自强笃行一、研究背景叶片后缘区域壳体隆起（鼓包）内蒙皮壳体开裂及发白自强笃行一、研究背景叶片剖面后缘梁-后缘芯材过渡区域夹芯结构失效叶片设计基于损伤无扩展的安全系数法，且缺少对夹芯结构的安全性验证。自强笃行目目录录Contents1 研究背景2 研究实施内容01-自强笃行预制后缘UDPVC泡沫芯材20mm125mm195mm50mm蒙皮双轴布铺层加载点位置01三点

2、弯曲实验-方案 总长780mm，跨距680mm，宽度80mm二、研究实施内容自强笃行2-212-13-24-14-23-15-15-262.5mm25mm 72.5mm3-34-3 5-32-23-24-2 5-25mm6-26-17-27-18-28-19-29-116-27-28-29-27-28-29-201三点弯曲实验-应变片布置二、研究实施内容自强笃行目目录录Contents1 研究背景2 研究实施内容01-02-自强笃行02-实验研究-试件制备预制UD块真空灌注二、研究实施内容芯材剪裁实验样件自强笃行02-实验研究-实验实施二、研究实施内容自强笃行03失效模式采集高速摄像机二、研究

3、实施内容自强笃行03失效模式采集高速摄像机二、研究实施内容局部隆起及蒙皮失效夹芯结构面板-芯材的界面层破坏芯材剪切自强笃行目目录录Contents1 研究背景2 研究实施内容01-02-03-自强笃行03数值模拟模型建立二、研究实施内容蒙皮Cohesive界面层蒙皮预制UD树脂PVC芯材自强笃行二、研究实施内容03数值模拟模型建立位移载荷约束端自强笃行03数值模拟最终失效二、研究实施内容起始失效位置自强笃行03数值模拟最终失效二、研究实施内容树脂剪切应力自强笃行目目录录Contents1 研究背景2 研究实施内容3 现有研究结论自强笃行01支反力对比三、现有研究结论02040608010002

4、0004000600080001000012000力(N)位移(mm)试验1 试验2 试验3 试验4 试验5 模拟101020304050607080901000100020003000400050006000700080009000100001100012000力(N)位移(mm)试验1 试验2 模拟1自强笃行02应变分布对比三、现有研究结论020406080100050000100000应变()位移(mm)试验1#3-2 试验1#7-2 试验2#3-2 试验2#7-2 模拟1020406080100-150000-100000-50000050000100000应变()位移(mm)试验1#

5、4-1 试验1#8-1 试验2#4-1 试验2#8-1 模拟1自强笃行03起始失效位置三、现有研究结论自强笃行目目录录Contents1 研究背景2 研究实施内容4 未来研究规划3 现有研究结论自强笃行01现有研究不足-1、预制UD块尖角处的几何奇异性导致应力集中四、未来研究规划自强笃行2、破坏时模拟的支反力激增过大3、CZM单元属性不确定四、未来研究规划01现有研究不足020406080100020004000600080001000012000力(N)位移(mm)试验1 试验2 试验3 试验4 试验5 模拟1自强笃行01现有研究不足-4、三点弯曲试验破坏模式与实际破坏模式不完全一致四、未来研究规划自强笃行02一些猜想-损伤由于过渡区域不对称从而导致中性轴偏移，使得受压区蒙皮应变过大从而率先破坏预制后缘UD：31层SUD1240PVC泡沫芯材20mm125mm195mm50mm表面铺层加载点位置四、未来研究规划请各位专家批评指正谢谢！Thank You!Thank You!