摘要：由于可谐调声子晶体具有有效操纵声波和弹性波的能力,因此其设计和应用受到越来越多的关注.本文研究了由磁流变材料构成的声子晶体的拓扑优化设计,以打开声子晶体可调谐的宽禁带.其中,子晶体的带隙可谐调性是通过磁流变材料在不断改变的外加磁场下剪切模量的变化来实现的,代表声子晶体内双材料分布的伪单元密度被视为设计变量,并采用人工磁流变惩罚模型进行插值,提出了一种包络磁流变智能声子晶体带隙宽度和带隙可调范围极值的凝聚函数作为目标函数.在此背景下,对目标函数的灵敏度进行了分析,并用基于梯度的数学规划方法解决了优化问题.数值算例表明了该优化方法的有效性,优化结果在不同磁场下具有可谐调、稳定的宽带隙特性.本文还探讨了基于可谐调优化声子晶体的器件,该器件可以提供更宽的可谐调带隙范围.

摘要：风电叶片主梁帽通常采用单向经编织物,通过真空导入成型复合材料。由于真空导入工艺的特点以及织物参数的影响,都会对叶片设计带来一定的困难。选用国内外四种常用单行玻纤织物,研究了复合材料成型工艺和织物参数对复合材料厚度的影响。研究发现单向复合材料厚度与层数存在线性关系,而工艺参数对厚度影响不明显,织物参数对复合材料厚度有明显的影响。研究将为风电叶片设计提供一定支持,并为玻纤企业生产工艺参数调整提供了一定的借鉴意义。

摘要：风电叶片用单向复合材料的单层厚度是非常重要的设计参数,不准确的设计取值将使得风电叶片的主梁帽和腹板粘接厚度超差,叶片结构寿命大幅度降低。本文系统地研究了两种典型的风电叶片用单向复合材料的厚度变化规律,发现单层厚度主要受原材料种类、铺层数的影响,而一些典型的工艺参数如真空度、温度等则影响很小。研究还发现总厚度与层数存在线性关系,可以用数学模型描述。此项研究为合理使用原材料进行叶片设计打下了良好的基础。

摘要：本文通过设计11组碳/玻混杂纤维复合材料（HFRP）样条的拉伸对比实验,分析研究CF与GF的不同混杂比对复合材料拉伸性能的影响。结果表明,随着玻璃纤维中加入碳纤维相对体积分数的增大,其拉伸强度和模量也随之增大,断裂延伸率随之降低。通过理论计算,50m长风电叶片主梁帽采用碳/玻混杂复合材料比采用纯玻纤其重量可降低10%～60%,成本将提高150%～310%,而相对于整支叶片重量可降低4%～22%,相对于整机其整体成本相当甚至降低。