预计 27MW 水平轴风力涡轮机 (HAWT) 平台将成为 2040 年风力涡轮机的标准配置,叶片长度必须达到 145 米左右。这就需要叶片设计坚固,考虑到设计、生产、测试和运行中所有固有的不确定性,以准确预测使用寿命并获得可靠的维护间隔。超长叶片的纤细性需要更符合气动弹性的设计。此外,我们预计设计将以分段叶片为目标,不仅为了方便运输,而且还为了减少叶片本身和安装设备的搬运和安装负荷。未来的叶片将使用一种综合方法进一步优化,该方法将气动弹性和结构行为要求与使用寿命、坚固性和表面退化等考虑因素相结合。这种综合优化将涉及整个叶片设计,包括分段位置和连接技术。还确定了用于结构健康监测的集成传感器的最佳位置。这为自由形式设计优化程序带来了机会,例如用于设计叶片剪切载荷承载结构的拓扑优化。设计中的一些优化只能通过更自动化的制造来实现。提高生产线某些部分的重复质量,每天 24 小时不间断生产将减少出错空间并减少人工劳动。叶片部分
摘要:本论文介绍了风力涡轮机叶片材料(E 玻璃和聚酯树脂)子结构测试的开发,以及从该测试程序中获得的初步实验结果。密歇根州立大学正在进行的研究已经建立了转子叶片材料疲劳响应的基线数据,使用试样几何形状对 10^8 个应力循环进行测试。子结构测试的必要性基于公认的工程程序,即逐步扩大规模以进行全尺寸测试。对于复合材料风力涡轮机叶片,这种方法的必要性源于缺乏针对风力涡轮机预期寿命的动态结构设计经验,在 30 年的使用寿命中接近 10^9 个疲劳循环,并且缺乏在这种循环水平上使用 E 玻璃复合材料的经验。
高次谐波桨距长期以来一直是减少振动转子载荷和由此产生的机身振动的一种有吸引力但尚未开发的方法。这个概念很简单。大多数直升机振动源于转子叶片在绕方位旋转时遇到的不均匀速度分布。这种不均匀分布是由于叶片相对于飞行方向的方向不断变化以及转子下方的不规则涡流尾流造成的,由此产生的叶片攻角随方位的变化包含转子轴速度的每个谐波,但只有某些谐波会导致振动载荷传递到机身。许多谐波会在各个叶片上产生载荷,这些载荷在轮毂处结合时完全相互抵消。高次谐波叶片螺距,叠加在传统的零次谐波和每转一次的叶片螺距控制上,是一种选择性控制攻角谐波的方法~>。•会产生振动,
抽象风力是技术突破最成功的先驱者,可能会导致更有效的能量输出。由于能源部门的迅速发展,越来越需要提高风力涡轮机的能源效率和寿命。风力涡轮机的安装由捕获风能所需的以下系统组成。它们是涡轮机,它将机械旋转转换为电力,其他系统以启动,停止和控制涡轮机。大多数商业涡轮机是水平轴风涡轮机。这使得此结构对过速敏感。本文通过考虑静态条件来介绍E玻璃,S玻璃,Armid,环氧碳和石墨烯的不同复合材料的设计和分析。ANSYS Workbench用于对典型的风力涡轮机刀片进行详细研究。对复合材料进行了总变形,等效von-Mises的应力,最大剪切应力和应变能以及结果值的测试。使用CATIA V5软件进行设计,并使用ANSYS软件进行分析。关键字:风力涡轮刀片,复合材料,CATIAV5,ANSYS 2020R1,结构分析。
摘要——随着海洋可再生能源产业的不断扩大,制造领域的创新也必须随之增长,以降低成本并确保新技术的经济可行性。增材制造,通常称为 3D 打印,为海洋流体动力技术的快速成型提供了一种替代方案,特别是支持美国能源部水力技术办公室的“推动蓝色经济”计划。本研究探讨了增材制造在海洋流体动力结构开发中的应用,重点是材料和打印方法的选择、设计和轴流潮汐涡轮叶片的 3D 打印翼梁的分析。由于叶片将承受的负载和恶劣的海洋环境,耐腐蚀金属被认为是理想的选择。激光金属沉积方法被认为是考虑规模的最有效和可扩展的方法。设计的翼梁使其几何形状适应叶片——这是增材制造独有的特点——并旨在作为叶片的主要结构部件。有限元模型用于研究负载条件下的应力和变形。该翼梁采用 316L 不锈钢通过直接能量沉积制造而成,并对缺陷进行了评估和记录。未来的努力将包括对翼梁进行机械测试。这项研究为使用增材制造开发海洋流体动力结构建立了基准流程,为未来的优化和技术经济分析铺平了道路。
摘要:- 叶片跟踪是确定螺旋桨叶片尖端相对于彼此的位置的过程(叶片在同一旋转平面上旋转)。跟踪仅显示叶片的相对位置,而不是它们的实际路径。所有叶片应尽可能紧密地跟踪彼此。在航空学中,螺旋桨(也称为螺旋桨)将发动机或其他动力源的旋转运动转换为旋转的滑流,从而推动螺旋桨向前或向后。它包括一个旋转的动力驱动轮毂,轮毂上连接着几个径向翼型叶片,使得整个组件绕纵轴旋转。叶片螺距可以是固定的,手动可变到几个设定位置,或自动可变的“恒速”类型。关键词:- 叶片理论、螺旋桨、Cirrus SR-22
Amphenol 的 FM 系列柔性电路公刀片连接器旨在满足各种表面贴装模块设计。 FM 系列连接器最多可封装五排。 保持标准 NAFI 接口,同时柔性电路迹线提供与模块的链接。 柔性电路端接允许手工焊接或各种自动表面贴装焊接工艺。 铝制框架有多种配置可供选择,也可以定制设计以满足特定客户要求,包括同轴电缆、光纤和电源触点。
摘要。本文研究了切削刀具磨损的数值模型。利用切削刀具刀片的参数模型,在所需的角度 γ 、α 、α 1 、φ 、φ 1 和 λ 值下形成相应的工作部分,刀片在侧面的磨损与磨损表面尺寸的依赖关系。这可以分析刀片几何形状和侧面磨损参数对刀具磨损期间能耗的影响,计算出任何刀具磨损量下的刀片磨损功。结果表明,侧面磨损 h 3 与平面图中主角 φ 和辅角 φ 1 的依赖关系是线性的。随着角度 φ 、φ 1 、α 和 α 1 的增加,实现给定侧面磨损 h 3 所需的功 U h 减小,而随着角度 γ 和 λ 的增加,此类功增加。因此,机电一体化结合了磨损力学知识、电子参数模型、切削刀具磨损的经验依赖性。
本研究使用有限元分析 (FEA) 对涡轮叶片进行全面的热分析和静态分析,以评估两种先进材料的性能:钛合金 (Ti-6Al-4V) 和 Inconel 625。涡轮叶片使用 SolidWorks 建模,并在典型操作条件下使用 ANSYS 进行分析,以评估应力分布、变形、温度梯度和热通量等参数。钛合金 (Ti-6Al-4V) 以其重量轻和出色的强度重量比而闻名,使其成为需要减轻质量的应用的理想选择。相比之下,镍基超级合金 Inconel 625 具有出色的热稳定性、抗氧化性和高温下出色的机械性能。结果强调了这些材料之间的权衡:钛合金在中等温度下表现出更轻的重量和良好的机械性能,而 Inconel 625 在高温环境中表现出色,具有更好的抗热应力和变形能力。这项比较研究为涡轮叶片的材料选择提供了宝贵的见解,从而优化了其在高应力、高温应用中的性能和耐用性。
设计多个组件,同时结合工具和工程学科,以创建适合设计条件的最佳涡轮机。涡轮机组件的设计包括两个设计阶段:预先详细或初步设计阶段和详细设计阶段。在预先详细设计阶段,必须在有限的时间内设计出组件的粗略形状。设计师在初步阶段没有太多可用的知识,因此必须在设计的保真度和实现设计所需的时间之间做出妥协。在详细设计阶段,更加强调设计的保真度,投入更多时间,获得更多知识。因此,使用更准确但通常更慢的方法,例如有限元分析 (FEA) 和计算流体动力学 (CFD)