在風(fēng)沙環(huán)境中,風(fēng)力機(jī)葉片在風(fēng)沙沖蝕下,極易產(chǎn)生風(fēng)沙沖蝕失效,導(dǎo)致葉片表面發(fā)生磨損。涂層對(duì)于風(fēng)機(jī)葉片意義重大。研究風(fēng)力機(jī)葉片涂層在風(fēng)沙環(huán)境下的沖蝕磨損規(guī)律對(duì)于風(fēng)力機(jī)葉片涂層制作工藝、涂層材料研發(fā)以及風(fēng)力機(jī)運(yùn)行過(guò)程中葉片維護(hù)具有一定的借鑒意義。本文主要是基于接觸力學(xué)的理論基礎(chǔ)之上,建立了沙粒沖擊葉片涂層的彈性半空間物理模型,運(yùn)用ANSYS顯示動(dòng)力學(xué)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(guò)程中,涂層內(nèi)部最大正應(yīng)力及最大剪應(yīng)力的分布情況。對(duì)于不同粒徑的沙粒沖涂層時(shí),做出了涂層應(yīng)力隨沖擊速度及沖擊角度變化時(shí)的變化趨勢(shì)圖,同時(shí)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(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)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(guò)正交回歸試驗(yàn)法得到了涂層表面相對(duì)沖蝕率與不同影響因素之間的二次回歸方程。結(jié)果表明:1、在沙粒粒徑較小時(shí),涂層內(nèi)部正向應(yīng)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(yīng)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(shì)。2、對(duì)于涂層內(nèi)部剪應(yīng)力及涂層與基體接觸面上的剪應(yīng)... 

【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

葉片涂層磨損形貌圖

對(duì)于接觸的兩個(gè)物體來(lái)說(shuō)，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(yīng)力并不受接面問(wèn)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(yuǎn)離接觸點(diǎn)的區(qū)域強(qiáng)度迅速減小此外只要接觸物體自身尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接觸面體其他地方的尺寸，并且接觸區(qū)的應(yīng)力也不看作是以平面為界的半無(wú)限彈性固體，這樣應(yīng)力理論中幾乎普遍采用此理想模型。

由于求解過(guò)程異常復(fù)雜，在此僅挑選一些結(jié)果進(jìn)行敘述。半空間如圖2-2所示，我們選取 ， 點(diǎn)是載荷作用域S內(nèi)的任意一點(diǎn)。 t t 點(diǎn)是體內(nèi)任意一點(diǎn)， t 表面任意一點(diǎn)，則 CA 之間的距離為： (2-3)引入滿足 Laplace 方程的勢(shì)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(shì)方程，其在在電磁學(xué)、天文學(xué)、熱力學(xué)和流體力學(xué)等領(lǐng)域經(jīng)常應(yīng)用。繼續(xù)定義勢(shì)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(xiàn)】：
期刊論文
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