發(fā)布時間：2021-02-01 22:53

　　在風沙環(huán)境中,風力機葉片在風沙沖蝕下,極易產(chǎn)生風沙沖蝕失效,導致葉片表面發(fā)生磨損。涂層對于風機葉片意義重大。研究風力機葉片涂層在風沙環(huán)境下的沖蝕磨損規(guī)律對于風力機葉片涂層制作工藝、涂層材料研發(fā)以及風力機運行過程中葉片維護具有一定的借鑒意義。本文主要是基于接觸力學的理論基礎之上,建立了沙粒沖擊葉片涂層的彈性半空間物理模型,運用ANSYS顯示動力學模塊分別模擬仿真了不同沖擊速度、不同沖擊角度及不同粒徑的沙粒沖擊葉片涂層過程中,涂層內(nèi)部最大正應力及最大剪應力的分布情況。對于不同粒徑的沙粒沖涂層時,做出了涂層應力隨沖擊速度及沖擊角度變化時的變化趨勢圖,同時研究了沙粒沖擊涂層后涂層表面的損傷情況。最后基于FLUENT仿真軟件運用正交實驗法探究了影響葉片表面沖蝕率影響因素的主從順序,并通過正交回歸試驗法得到了涂層表面相對沖蝕率與不同影響因素之間的二次回歸方程。結果表明:1、在沙粒粒徑較小時,涂層內(nèi)部正向應力隨著沙粒沖擊速度與沖擊角度的增加而不斷增加;但在沙粒粒徑增大到一定程度之后涂層內(nèi)部正應力出現(xiàn)震蕩,隨著沖擊角度的增加出現(xiàn)先增大后減小再增大的趨勢。2、對于涂層內(nèi)部剪應力及涂層與基體接觸面上的剪應... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

葉片涂層磨損形貌圖

對于接觸的兩個物體來說，接觸區(qū)的尺非協(xié)調(diào)性接觸最明顯的特征，非協(xié)調(diào)性接觸或者是線。在靠近接觸區(qū)面的區(qū)域中，接觸力近似為零，并且接觸區(qū)接觸應力并不受接面問題物體之間非協(xié)調(diào)性接觸，接觸的物體在曲率度集中，在遠離接觸點的區(qū)域強度迅速減小此外只要接觸物體自身尺寸遠遠大于接觸面體其他地方的尺寸，并且接觸區(qū)的應力也不看作是以平面為界的半無限彈性固體，這樣應力理論中幾乎普遍采用此理想模型。

由于求解過程異常復雜，在此僅挑選一些結果進行敘述。半空間如圖2-2所示，我們選取 ， 點是載荷作用域S內(nèi)的任意一點。 t t 點是體內(nèi)任意一點， t 表面任意一點，則 CA 之間的距離為： (2-3)引入滿足 Laplace 方程的勢函數(shù) 、 、 : s t (2-4) st st式中拉普拉斯方程（Laplace’s equation）又可以稱作調(diào)和方程、位勢方程，其在在電磁學、天文學、熱力學和流體力學等領域經(jīng)常應用。繼續(xù)定義勢函數(shù) F、G、H：F s t ln (2-5a)G s t lnH s t ln現(xiàn)在我們令： (2-5b)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于流固耦合的風力機葉片裂紋擴展機理研究[J]. 周勃,張亞楠,王琳琳,陳長征.  流體機械. 2017(08)
[2]風力機葉片結構強度復合材料力學分析方法研究[J]. 郭小鋒,郭士銳,楊樹峰,曹衍龍.  玻璃鋼/復合材料. 2017(05)
[3]氣動彈性影響下復合材料風力機葉片結構設計[J]. 陳進,李松林,沈文忠,郭小鋒.  太陽能學報. 2017(05)
[4]氟樹脂在風電葉片涂料中的應用研究新進展[J]. 王合營,崔崑,姜濤,馬志.  涂料技術與文摘. 2017(01)
[5]基于流固耦合的風力機葉片結構穩(wěn)定性分析[J]. 陳文樸,李春,葉舟,繆維跑.  水資源與水工程學報. 2016(04)
[6]基于遺傳算法的風力機葉片結構鋪層厚度優(yōu)化[J]. 孫鵬文,侯戰(zhàn)華,岳彩賓,李建東,安佰偉.  太陽能學報. 2016(06)
[7]風力機葉片氣動性能及流固耦合分析[J]. 姚世剛,戴麗萍,康順.  工程熱物理學報. 2016(05)
[8]風電葉片材料及其防護涂料的發(fā)展與應用[J]. 吳輝.  上海涂料. 2015(08)
[9]高耐候、耐磨型聚氨酯風電葉片涂料的研究[J]. 李儒劍,曾凡輝,陳立斌,張步峰.  中國涂料. 2014(02)
[10]風電葉片涂料檢測方法的研究[J]. 王玫玫,張衛(wèi)群.  上海涂料. 2013(08)



本文編號：3013571