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風(fēng)力發(fā)電葉片主梁彎扭耦合設(shè)計(jì)研究

2009-06-17 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽數(shù):4774


    至此得出了單向?qū)訉雍习羼詈峡刂茀?shù)最簡潔的表達(dá)式,分析式(23)和式(24),式中Qij(i,j=1,2,6)是層合板鋪層模量分量,只與材料本身和鋪層角有關(guān),即耦合控制參數(shù)α只與鋪層材料有關(guān),而與幾何形狀參數(shù)無關(guān)。為了驗(yàn)證材料對(duì)彎扭耦合的影響,選擇了兩種材料進(jìn)行對(duì)比,一種是玻纖單向布,一種是碳纖布,材料性能參數(shù)見表1。[-page-]

        
    下面分兩種情況進(jìn)行討論,一種為鋪層角θ=0°,一種為鋪層角θ≠0°。

                
    當(dāng)θ=0°時(shí),如圖1所示,坐標(biāo)系方向與鋪層主軸方向一致,Qij(i,j=1,2,6)為層合板單層正軸模量分量,則有:

    
    由表1,并聯(lián)立式(21)和式(25)即可得到耦合控制系數(shù)α=0。
    當(dāng)時(shí)θ≠0°,如圖2所示,坐標(biāo)系方向與主軸成一夾角θ(鋪層角)。Qij(i,j=1,2,6)為層合板單層偏軸模量分量,用Q'ij(i,j=1,2,6)來表示,則有:

            
    其中,m=cosθ;n=sinθ。將式(26)代入式(21)可求得耦合控制系數(shù)α。圖3為層合板α隨材料和鋪層角的變化曲線,圖中α值的大小表明,耦合程度對(duì)材料并不是在所有鋪層角上都很敏感,對(duì)于表1中的兩種材料鋪層角在5~45°,-45~5°之間,耦合程度相差相對(duì)較大。對(duì)于碳纖維/環(huán)氧鋪層材料,層合板耦合控制參數(shù)在α±25°取得最大值0.796,在15~30°之間,相差很小,都在4%以內(nèi)。

               

【延伸閱讀】

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