大型风电复合材料叶片主承力部件结构失效研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第17-35页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第17-23页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第17-19页 |
| 1.1.2 风电叶片大型化发展趋势 | 第19-21页 |
| 1.1.3 选题依据与研究意义 | 第21-23页 |
| 1.2 风电叶片结构失效国内外研究现状 | 第23-33页 |
| 1.2.1 全尺寸叶片研究现状 | 第23-26页 |
| 1.2.2 主承力部件研究现状 | 第26-27页 |
| 1.2.3 有限元失效模拟研究现状 | 第27-32页 |
| 1.2.4 风电叶片结构失效研究中存在的不足 | 第32-33页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第33-35页 |
| 第2章 风电叶片主承力部件的结构设计及研究方案 | 第35-49页 |
| 2.1 风电叶片的结构形式 | 第35-37页 |
| 2.2 箱型承力梁结构的设计与制备 | 第37-43页 |
| 2.2.1 结构设计要求 | 第37-39页 |
| 2.2.2 材料选择及组件设计 | 第39-42页 |
| 2.2.3 试样制备 | 第42-43页 |
| 2.3 承力梁结构失效研究方案 | 第43-47页 |
| 2.3.1 载荷设计 | 第43-44页 |
| 2.3.2 结构响应特性 | 第44-45页 |
| 2.3.3 非线性影响因素 | 第45-47页 |
| 2.4 本章小结 | 第47-49页 |
| 第3章 承力梁破坏性弯曲加载试验研究 | 第49-69页 |
| 3.1 引言 | 第49页 |
| 3.2 试验平台及测试方法 | 第49-51页 |
| 3.2.1 试验台装置 | 第49页 |
| 3.2.2 数据采集和标定 | 第49-51页 |
| 3.3 峰前响应分析 | 第51-55页 |
| 3.3.1 载荷位移响应 | 第51-53页 |
| 3.3.2 理论刚度计算 | 第53-55页 |
| 3.4 整体性能与局部失效的关联分析 | 第55-59页 |
| 3.4.1 挥舞加载下的破坏过程 | 第55-58页 |
| 3.4.2 摆振加载下的破坏过程 | 第58-59页 |
| 3.5 最终失效模式识别 | 第59-61页 |
| 3.5.1 挥舞测试后的损伤特征 | 第59-60页 |
| 3.5.2 摆振测试后的损伤特征 | 第60-61页 |
| 3.6 局部应变响应分析 | 第61-64页 |
| 3.6.1 挥舞加载下的应变响应 | 第61-63页 |
| 3.6.2 初始分层缺陷对应变的影响 | 第63页 |
| 3.6.3 摆振加载下的应变响应 | 第63-64页 |
| 3.7 承力梁失效机理的合理推测 | 第64-67页 |
| 3.8 本章小结 | 第67-69页 |
| 第4章 考虑多种失效模式的承力梁非线性失效模拟 | 第69-99页 |
| 4.1 引言 | 第69页 |
| 4.2 承力梁非线性有限元模型 | 第69-72页 |
| 4.2.1 建模策略 | 第69-71页 |
| 4.2.2 几何模型 | 第71-72页 |
| 4.3 材料损伤模型 | 第72-81页 |
| 4.3.1 复合材料 | 第73-77页 |
| 4.3.2 泡沫芯材 | 第77-79页 |
| 4.3.3 结构胶 | 第79-81页 |
| 4.4 不同材料损伤模型的验证及评估 | 第81-88页 |
| 4.4.1 单元尺度 | 第81-83页 |
| 4.4.2 层合板尺度 | 第83-88页 |
| 4.5 结果与讨论 | 第88-97页 |
| 4.5.1 载荷与位移响应预测 | 第88-89页 |
| 4.5.2 载荷与应变响应预测 | 第89-91页 |
| 4.5.3 挥舞加载下的多种失效模式预测 | 第91-94页 |
| 4.5.4 摆振加载下的多种失效模式预测 | 第94-96页 |
| 4.5.5 失效发展过程总结 | 第96-97页 |
| 4.6 本章小节 | 第97-99页 |
| 第5章 不同参数下承力梁结构失效的高效评估 | 第99-109页 |
| 5.1 引言 | 第99页 |
| 5.2 参数化的承力梁模型 | 第99-102页 |
| 5.2.1 基准模型 | 第99-100页 |
| 5.2.2 几何变量设置 | 第100-101页 |
| 5.2.3 载荷和边界条件 | 第101-102页 |
| 5.2.4 有限元模型 | 第102页 |
| 5.3 屈曲与结构失效的关联性 | 第102-104页 |
| 5.4 不同参数下的结构失效评估 | 第104-108页 |
| 5.4.1 几何变量的影响 | 第104-106页 |
| 5.4.2 期望设计评估 | 第106-107页 |
| 5.4.3 载荷条件的影响 | 第107-108页 |
| 5.5 本章小结 | 第108-109页 |
| 第6章 基于三维实体单元的叶片翼型段参数建模方法 | 第109-125页 |
| 6.1 引言 | 第109页 |
| 6.2 程序模块 | 第109-112页 |
| 6.3 自动化参数建模技术 | 第112-119页 |
| 6.3.1 叶片结构分区 | 第112-113页 |
| 6.3.2 参数化节点生成 | 第113-115页 |
| 6.3.3 单元和材料定义 | 第115-116页 |
| 6.3.4 其他可行性 | 第116-119页 |
| 6.4 叶片翼型段模型应用实例 | 第119-123页 |
| 6.4.1 程序生成有限元模型 | 第119-121页 |
| 6.4.2 计算与试验对比分析 | 第121-123页 |
| 6.5 本章小结 | 第123-125页 |
| 第7章 结论与展望 | 第125-129页 |
| 7.1 总结 | 第125-126页 |
| 7.2 主要创新点 | 第126-127页 |
| 7.3 展望 | 第127-129页 |
| 参考文献 | 第129-139页 |
| 致谢 | 第139-141页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第141-142页 |
