摘要：探究了叶片服役时长内的疲劳累积损伤和可靠度计算方法,以影响叶片可靠性的关键因素之一铺层厚度为设计变量、重量最小为目标函数、失效概率为约束条件,构建了优化数学模型,优化求解得到了满足可靠性要求的最佳铺层厚度。结果表明,该方法可以得到较为准确的叶片疲劳累积损伤,优化后的叶片重量减少了10.69%,减重效果明显。

摘要：探究复合纤维风力机叶片结构铺层优化方法,以解决复杂、多变量叶片结构性能最值优化问题。以某1.5MW风机叶片为对象,分别采用遗传算法与有限元分析相结合方法、试验设计法,对其进行铺层厚度和铺层顺序优化,得到了各轴向布在不同部位的优化铺层厚度范围和铺层顺序。改进原有铺层方案,结构分析结果表明:优化后叶片的失效因子和最大位移均明显降低,结构性能显著提高,验证了方法的正确性和有效性。

摘要：针对风机叶片工作时最大应力集中分布在叶片距离叶根部分1/3处,极易引起叶片疲劳破坏的问题,运用粒子群优化(PSO)算法结合有限元方法对某型号1.5 MW风机叶片根部危险区域铺层厚度进行优化设计,建立最大应力数学模型,以铺层厚度为设计变量,通过迭代搜索得到最优解.结果表明:风机叶片危险区域最大应力减小了5.25 MPa,风机叶片最大变形减小了78 mm,优化后叶片的一阶固有频率为0.73 Hz,一阶屈曲因子为2.79,满足了振动和稳定要求,提高了叶片的疲劳寿命.

摘要：提出一种针对大型复合材料结构铺层厚度和铺层顺序同时进行优化的整数编码并行遗传算法,并将该优化方法应用于复合材料螺旋桨结构优化问题。首先,在区域划分的基础上,对每一单层设定一个长度控制因子来决定单层的铺设区域,以实现对大型复合材料结构的整体一次性优化。然后对遗传算法进行改进,使之成为一种能同时优化铺层厚度和铺层顺序的高效算法。并采用并行编程语言标准MPI(message passing interface)构建并行编程环境,利用主从式并行遗传算法框架,实现遗传算法在单机多进程上的并行计算。最后针对复合材料螺旋桨结构进行优化设计,以验证该方法的高效性,并分析并行遗传算法的加速效果。

摘要：本文采用有限元分析的方法,研究了压气机复合材料叶片的建模以及铺层参数对复合材料叶片的影响。在ANSYS平台中,采用ACP模块对复合材料叶片进行建模,通过对比传统TC4叶片的建模方法验证了复合材料叶片建模方法的准确性。研究了铺层角度与铺层厚度对复合材料叶片的强度影响规律。研究表明:随着铺层角度的增加,复合材料叶片的最大变形呈现先减小后增大的趋势,但叶片的最大等效应力逐渐增大。铺层厚度改变导致叶片变形与应力的变化不超过5%。因此,在设计复合材料叶片时应将设计的着重点放在铺层角度上。

摘要：为了研究高温对燃煤电厂玻璃钢板材(以下简称:FRP板材)力学性能的影响,以90℃作为高温环境,设置0 d、30 d、60 d、90 d四个测试时间点,对以"缠绕纱/单向布/缠绕纱/单向布/缠绕纱/短切毡/缠绕纱"为基本结构、经缠绕成型制备的铺层厚度为3. 24 mm、6. 48 mm、9. 72 mm的FRP板材高温老化后的力学性能进行研究。结果表明:随着FRP板材厚度的增加,单向布含量增加,轴向弯曲和轴向拉伸强度均呈上升的趋势;压缩强度的变化趋势和树脂含量的变化趋势一致,表明树脂含量对材料的压缩强度起主要作用;高温老化对FRP板材的弯曲、拉伸、压缩强度均有一定的影响,其中,弯曲强度受高温老化的影响最小,压缩强度受高温老化的影响最为明显,三种试样在90℃老化90 d后,弯曲强度保留率均在85%以上,压缩强度保留率在70%左右; SEM测试表明,高温老化后试样出现明显的纤维拔出,表明纤维/树脂基体界面遭到破坏。最后,建议燃煤电厂FRP板材在制作过程中,重点控制树脂含量。

摘要：基于GNSS卫星定位和姿态传感技术,研制了推土机车载推平控制装置,可实时显示推土高程、铲刀姿态以及与设计平面的高程差,以辅助引导司机调整铲刀作业;提出了参建各方远程协同的路基土石方填筑推平一体化实时监控技术,并开发了相应软件系统,可实现路基土石方填筑过程中摊铺厚度和平整性的全过程在线监控,实现“司机-管理人员-监理-业主”的一体化协同监控模式。实际工程应用表明:系统测量误差在3 cm以内,工作面平均铺筑厚度为76.5 cm,小于设计厚度,且铺筑平整性达到控制要求,有效提高了路基工程的铺筑质量,使摊铺厚度和平整性始终处于真实受控状态。

摘要：复合材料风力机叶片铺层厚度对叶片性能影响作用明显,不同角度纤维布所占铺层厚度不同对叶片结构性能影响不同。采用遗传算法作为优化算法,以某1. 5 MW成熟风机叶片作为研究模型,探究单向纤维布铺层厚度对风机叶片性能影响的特性规律。根据风力机叶片结构特点,确定合适建模方法,寻求适于非对称层合板的目标函数、遗传算子(选择、交叉、变异)等,并在此基础上得到采用不同纤维布铺设的风机叶片铺层厚度最优解。