风电叶片复合材料拉伸损伤破坏声发射行为

【摘要】：通过风电叶片单向和多向复合材料拉伸力学性能实验,结合声发射技术,研究复合材料损伤演化特性及纤维预断缺陷对复合材料力学性能的影响。复合材料单向和加卸载拉伸实验时,采用声发射实时监测整个损伤破坏过程,获取复合材料试件的拉伸力学性能、损伤破坏特征及相应的声发射响应特征。结果表明:由于纤维预断缺陷的存在,单向复合材料加载到约30%破坏载荷时,缺陷位置及相邻区域的基体和界面开始出现明显损伤;加载到约60%破坏载荷时,含缺陷层和相邻的层出现明显的层间剪切破坏,导致刚度的急剧缩减,声发射撞击累积数明显高于无缺陷试件。含纤维预断多向复合材料加载到约60%破坏载荷时,纤维预断处树脂基体出现明显损伤;随相对应力水平的提高,多向复合材料的Felicity比下降较为平缓。 【作者单位】： 河北大学质量技术监督学院;
【关键词】： 玻璃纤维 聚合物基复合材料 缺陷 力学性能 声发射
【基金】：河北省自然科学基金资助项目(E2010000297,E2012201084)
【分类号】：TB332
【正文快照】： 玻璃纤维增强复合材料以优异的比强度、比模量和抗疲劳性能,成为风电叶片最常用的材料。作为风电机组重要的部件,风电叶片造价占整机的20%以上,其良好的设计、可靠的质量是决定风电机组性能优劣的关键[1]。受制造工艺等随机因素影响,风电叶片复合材料难免会产生纤维断裂、缺

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