本文關(guān)鍵詞：風(fēng)力機(jī)葉片涂層沖蝕磨損過程中的接觸力學(xué)性能研究

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【摘要】：隨著化石資源的逐漸枯竭,新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù)得到了極大的推崇與發(fā)展,而內(nèi)蒙古擁有著得天獨(dú)厚的風(fēng)力資源,但是頻繁的風(fēng)沙天氣使高速旋轉(zhuǎn)下的風(fēng)力機(jī)葉片涂層沖蝕磨損嚴(yán)重,導(dǎo)致了葉片的使用壽命縮短且風(fēng)電場的運(yùn)營維護(hù)成本增加。針對內(nèi)蒙古特殊的地理環(huán)境,本文研究了風(fēng)力機(jī)葉片涂層在挾沙風(fēng)沖蝕磨損過程中的接觸力學(xué)性能�；贖ertz理論分析推導(dǎo)出沙粒沖蝕涂層過程中法向、切向的接觸力學(xué)公式,并分析得出在沖蝕速度和挾沙量取值條件相同的情況下,法向應(yīng)力隨著沖蝕角度的增大而增大,切向應(yīng)力隨著沖蝕角度的增大而減小,切向接觸力總是在沖蝕角度為30。時取值最大。使用ANSYS有限元軟件仿真模擬沙粒沖蝕葉片涂層時接觸力的變化情況,模擬結(jié)果得出沙粒沖蝕涂層中心位置處的應(yīng)力值最大,產(chǎn)生的應(yīng)力從涂層的沖蝕中心處以波的形式逐漸向外擴(kuò)展,應(yīng)力值也逐漸變小。采用A401薄膜壓力傳感器在沖蝕磨損試驗臺上對軟件模擬模型進(jìn)行試驗驗證,測試出挾沙量、沖蝕速度及沖蝕角度取值不同時葉片涂層被挾沙風(fēng)沖蝕的接觸力值。通過采用理論推導(dǎo)計算、ANSYS/LS-DYNA仿真模擬和試驗驗證相結(jié)合的研究方法,分析風(fēng)力機(jī)葉片涂層沖蝕磨損過程中的接觸力學(xué)性能,更進(jìn)一步地為風(fēng)力機(jī)葉片涂層的改進(jìn)及優(yōu)化提供了一定的科學(xué)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：葉片涂層 沖蝕磨損 力學(xué)模型 LS-DYNA仿真
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315;TG174.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 引言9-14
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究概況10-12
• 1.2.1 國外對各材料沖蝕磨損過程的研究10-11
• 1.2.2 國內(nèi)對材料沖蝕過程中的力學(xué)性能研究11-12
• 1.3 存在的主要問題12-13
• 1.4 研究內(nèi)容13-14
• 2 聚氨酯的單向拉伸試驗14-19
• 2.1 拉伸樣品的制作14-15
• 2.2 拉伸試驗的過程15-16
• 2.3 試驗結(jié)果及數(shù)據(jù)的分析處理16-17
• 2.4 拉伸樣品的斷口形貌分析17-18
• 2.5 試驗注意事項18-19
• 3 理論分析沙粒沖蝕葉片涂層的接觸力19-30
• 3.1 沖蝕涂層的主要力學(xué)參數(shù)19-20
• 3.2 挾沙風(fēng)沖蝕風(fēng)機(jī)葉片涂層法向接觸力學(xué)分析20-26
• 3.2.1 Hertz理論20-21
• 3.2.2 建立力學(xué)模型及法向接觸力的理論分析21-22
• 3.2.3 分析計算法向接觸力的變化規(guī)律22-26
• 3.3 挾沙風(fēng)沖蝕葉片涂層切向接觸力學(xué)分析26-30
• 3.3.1 切向接觸力學(xué)的理論分析26-27
• 3.3.2 分析計算切向接觸力的變化規(guī)律27-30
• 4 有限元仿真模擬分析30-47
• 4.1 仿真分析軟件的介紹30-31
• 4.2 建立沙粒沖蝕涂層的有限元模型31
• 4.3 仿真結(jié)果分析及討論31-47
• 4.3.1 沖蝕角度單因素仿真模擬分析31-36
• 4.3.2 沖蝕速度單因素仿真模擬分析36-41
• 4.3.3 挾沙量單因素仿真模擬分析41-47
• 5 風(fēng)力機(jī)葉片涂層接觸力試驗測定47-55
• 5.1 試驗臺的結(jié)構(gòu)組成及控制原理47-48
• 5.2 接觸力試驗的硬件選型48-51
• 5.2.1 數(shù)顯式推壓力計的選擇48-49
• 5.2.2 薄膜壓力傳感器的選擇49-50
• 5.2.3 測試系統(tǒng)50-51
• 5.3 測取接觸力試驗51-54
• 5.3.1 薄膜壓力傳感器的標(biāo)定復(fù)測試驗51-52
• 5.3.2 測試接觸力52-53
• 5.3.3 試驗注意事項及誤差原因53-54
• 5.4 試驗測試及有限元模擬的接觸力誤差分析54-55
• 6 結(jié)論與展望55-56
• 6.1 結(jié)論55
• 6.2 展望55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 作者簡介61

【相似文獻(xiàn)】

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