3. 選材原則
材料的選擇主要包括兩種情況,一種是在設(shè)計前材料的選擇,根據(jù)材料的性能進行設(shè)計,一種是對現(xiàn)有材料的替代。設(shè)計選材的一般原則:
(1)根據(jù)葉片應(yīng)用場所,選擇其強度、剛度以及能夠滿足環(huán)境條件的材料。
(2)所選材料體系要有良好的工藝性和加工性。
(3)滿足特殊使用環(huán)境或客戶需求的性能。如在風(fēng)沙較大的風(fēng)場,需要油漆有較好的風(fēng)沙防護性能。在高原光照強烈的風(fēng)場,需要油漆具有良好的防紫外光性能,等等。
(4)優(yōu)先選用應(yīng)用較廣,有應(yīng)用案例的材料。
替代材料認證的目的是取代原有的材料,而不對制造、結(jié)構(gòu)和性能帶來影響。一般按以下方法進行[6]:
(1)鑒別出材料性能關(guān)鍵參數(shù),并指出為什么是關(guān)鍵參數(shù)。如纖維或樹脂,關(guān)系到葉片的整體性能,對其力學(xué)性能、工藝性能等的鑒定是關(guān)鍵。
(2)對每一個關(guān)鍵參數(shù),確定適當(dāng)?shù)脑囼灐y量方法或評定方法,必須與原有材料所做的試驗、測量方法或評定方法嚴格對應(yīng)。
(3)確定通過、不通過的原則。需要確定關(guān)鍵性能參數(shù),給定基本要求。性能參數(shù)的合格標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)實際情況而定,有些值必須滿足或超過原先的值,有些值與原有值不能有太大的差距,如層壓板纖維含量、增強材料單位面積質(zhì)量等。
(4)進行試驗,根據(jù)原則判定是否合格。
4. 結(jié)論
通過對以上葉片主要原材料的選材要求、測試方法以及選材原則進行了初步探索和總結(jié),為選材提供了參考。隨著大型葉片的開發(fā),對材料性能要求越來越高,其相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)也相應(yīng)提高,要不斷研究和完善各種材料的檢驗要求,包括碳纖維織物、碳纖維預(yù)浸料、涂料等。充分了解各種材料的性能參數(shù),尋求綜合性能優(yōu)異的材料,更好地把材料的性能發(fā)揮到最大程度,滿足風(fēng)力機復(fù)合材料葉片低成本、輕量化、質(zhì)量穩(wěn)定性的需求。