風(fēng)電部件設(shè)計(jì)中復(fù)合材料強(qiáng)度校核問(wèn)題

chenenlin319

各位大蝦，請(qǐng)問(wèn)一下設(shè)計(jì)中復(fù)合材料強(qiáng)度如何校核，主要是剪應(yīng)力的校核。
在如葉片設(shè)計(jì)中，主材拉壓應(yīng)力校核GL規(guī)范中都有，包括各個(gè)安全系數(shù)都有給出了。但是剪應(yīng)力怎么校核？還是說(shuō)剪應(yīng)力沒(méi)做要求不用校核？如果不要求，為什么，難道有其它的因素已對(duì)剪切強(qiáng)度進(jìn)行了約束？
在有限元計(jì)算后能給出層間剪力和層內(nèi)剪力，但是frp的層剪強(qiáng)度和層內(nèi)剪切強(qiáng)度本身就不高，如果像正應(yīng)力那樣取了那么高的安全系數(shù)很容易超過(guò)容許值。還是說(shuō)剪力安全系數(shù)取值跟正應(yīng)力不一樣？
俺看GL第5章，關(guān)于校核各類(lèi)剪力，始終不明白，哪位大蝦有經(jīng)驗(yàn)，指點(diǎn)一下。

linky

[s:1]

chenenlin319

怎么就沒(méi)人回呀，暈..

chenenlin319

引用第1樓linky于2011-09-02 01:59 PM發(fā)表的  :
[s:1]

樓上兄臺(tái)是否知道？指點(diǎn)一下哈。

chenenlin319

還有一個(gè)問(wèn)題是在GL規(guī)范中，關(guān)于GFRP并沒(méi)有列出測(cè)層間剪切強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)。很困惑呀。

lewjane84

樓上的哥們?cè)谀睦锔呔桶?研究挺深的嘛~
剪應(yīng)力分層間和面內(nèi)
1,面內(nèi) 主要是蒙皮和SHEAR WEB,由雙軸布和三軸向承擔(dān),最大值一般在30MPA左右,面內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)是有的而且還不止一個(gè),具體我忘記了,雙軸布一般為190MPA左右,這個(gè)是需要效核的.
2,層間1就是膠結(jié)的層間應(yīng)力,考慮到膠接厚度和應(yīng)力集中,此一般采用手算的方法(至少我是用手算),安全系數(shù)一般取12左右
3,層間2就是你說(shuō)的SPAR CAP 了, 復(fù)合材料葉片殼體為薄壁結(jié)構(gòu),你可以用慣性矩的方法計(jì)算下內(nèi)表面和外表面的應(yīng)力比例差,再乘以最大應(yīng)力(一般為40GPA*0.35%=140MPA),其值和復(fù)合材料層間強(qiáng)度(50MPA)很明顯不在一個(gè)數(shù)量級(jí)上,即使在璧厚最大的根端一般為(1-5MPA),因此一般不考慮, 當(dāng)然你也可以體現(xiàn)在你的結(jié)構(gòu)計(jì)算報(bào)告里面.
以上是我個(gè)人的一些經(jīng)驗(yàn),請(qǐng)參考.

chenenlin319

引用第5樓lewjane84于2011-09-02 09:22 PM發(fā)表的  :
樓上的哥們?cè)谀睦锔呔桶?研究挺深的嘛~
剪應(yīng)力分層間和面內(nèi)
1,面內(nèi) 主要是蒙皮和SHEAR WEB,由雙軸布和三軸向承擔(dān),最大值一般在30MPA左右,面內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)是有的而且還不止一個(gè),具體我忘記了,雙軸布一般為190MPA左右,這個(gè)是需要效核的.
2,層間1就是膠結(jié)的層間應(yīng)力,考慮到膠接厚度和應(yīng)力集中,此一般采用手算的方法(至少我是用手算),安全系數(shù)一般取12左右
3,層間2就是你說(shuō)的SPAR CAP 了, 復(fù)合材料葉片殼體為薄壁結(jié)構(gòu),你可以用慣性矩的方法計(jì)算下內(nèi)表面和外表面的應(yīng)力比例差,再乘以最大應(yīng)力(一般為40GPA*0.35%=140MPA),其值和復(fù)合材料層間強(qiáng)度(50MPA)很明顯不在一個(gè)數(shù)量級(jí)上,即使在璧厚最大的根端一般為(1-5MPA),因此一般不考慮, 當(dāng)然你也可以體現(xiàn)在你的結(jié)構(gòu)計(jì)算報(bào)告里面.
.......

哇塞，樓上版主果然是個(gè)大牛呀，手算太強(qiáng)了，這需要彪悍的理論基礎(chǔ)水平呀。

1.雙軸布根據(jù)GL規(guī)范要求的ISO標(biāo)準(zhǔn)，縱橫剪切（面內(nèi)）基本上50~60MPa左右，再根據(jù)GL第5章中rMa（靜態(tài)強(qiáng)度安全系數(shù)） 1.35*1.1*1.1=1.63，折減后剩下的強(qiáng)度就20多MPa了。
2. 玻璃鋼層間剪切強(qiáng)度測(cè)試值（特征值）也就40MPa左右，再折減后也就剩20MPa左右，實(shí)在低呀，一不小心發(fā)現(xiàn)超標(biāo)（不是在葉片上），所以在懷疑是不是測(cè)試結(jié)果不對(duì)還是安全值有問(wèn)題，又或者是俺理解有問(wèn)題。
3.葉片上層間剪切一般都不整的，據(jù)說(shuō)是因?yàn)橹当容^低，不用進(jìn)行校核，可惜以前沒(méi)好好關(guān)注過(guò)這個(gè)問(wèn)題。


版主對(duì)GL規(guī)范中纖維層間失效分析熟悉不？這個(gè)很難理解，我對(duì)那個(gè)層間力F一直沒(méi)理解。

滄海蛟龍

一群牛人，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)。 [s:6]

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lewjane84

1,縱橫剪切強(qiáng)度測(cè)試的是樹(shù)脂的剪切強(qiáng)度,以縱向拉伸計(jì)算45度方向簡(jiǎn)切強(qiáng)度,考核樹(shù)脂和纖維的結(jié)合能力,和葉片上主剪切應(yīng)力方向成45度.因此呢不是用這個(gè)值計(jì)算安全系數(shù)的. 換總說(shuō)法這個(gè)值是面內(nèi)層間強(qiáng)度
2,GL材料拉伸強(qiáng)度的安全系數(shù)我沒(méi)記錯(cuò)的話是2.2,你可以再研究下規(guī)范.
3,層間剪切的許用應(yīng)力好象是用的特征值吧,一般不考核所以沒(méi)太注意
4,IFF另外有一個(gè)詳細(xì)的ISO標(biāo)準(zhǔn),里面解釋的很清楚,你可以查查.老版本作廢了不過(guò)很有研究?jī)r(jià)值