碳纤维增强复合材料雷击电-热耦合仿真及因素影响

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)在雷电流作用下的烧蚀损伤,对CFRP进行了雷电流电-热耦合效应仿真和不同参数影响分析。首先,对试件进行了电-热耦合有限元分析;并在温度叠加法的基础上进行改进,完善了温度引起复合材料的性能变化;利用ABAQUS软件进行了碳纤维增强复合材料雷击损伤电-热耦合仿真模拟,和实验结果对比验证了仿真的有效性。结果表明:相同波形雷击电流,峰值越高,损伤面积越大,损伤深度越大。之后,利用改进方法分别研究不同因素对雷击作用下CFRP烧蚀损伤的影响,结果表明复合材料的电导率、比热、密度是影响烧蚀损伤的重要因素。     

碳纤维增强复合材料雷击损伤电-热耦合仿真及因素影响

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)在雷电流作用下的烧蚀损伤,对CFRP进行了雷电流电-热耦合效应仿真和不同参数影响分析。首先,对试件进行了电-热耦合有限元分析;并在温度叠加法的基础上进行改进,完善了温度引起复合材料的性能变化;利用ABAQUS软件进行了碳纤维增强复合材料雷击损伤电-热耦合仿真模拟,和实验结果对比验证了仿真的有效性。结果表明:相同波形雷击电流,峰值越高,损伤面积越大,损伤深度越大。之后,利用改进方法分别研究不同因素对雷击作用下CFRP烧蚀损伤的影响,结果表明复合材料的电导率、比热、密度是影响烧蚀损伤的重要因素。     

风速对小型旋翼无人机螺旋桨的影响分析

为研究风速对小型旋翼无人机的气动特性的影响,在中国民航大学风洞试验室模拟不同来流下无人机的飞行状态,通过动力测试系统测量螺旋桨的拉力、扭矩、系统效率、桨力效等参数,并分析了风速对螺旋桨性能参数的影响。并进行了计算流体力学(CFD)数值模拟,计算了T-MOTOR直径558mm的碳纤维螺旋桨,并与试验结果进行对比验证模型的有效性。通过试验与数值模拟分析风速影响下小型旋翼螺旋桨不同风速与不同转速的参数变化。结果表明,数值模拟与风洞试验具有一致性,其中扭矩误差在5%以内,拉力误差在13%以内,且风速对小型旋翼无人机动力系统参数具有极大的影响,对无人机飞行的安全性具有严重的威胁。通过研究可为小型旋翼无人机的优化与风速对适航安全提供参考。     

风机偏航执行机构噪音剖析和预防

国内外对风机偏航噪音源的发现和解决方案有很多,但缺少原因的实用性分析和预防.针对此问题,以固体摩擦的现代理论为基础,分析实际工程中遇到的摩擦面间不平行、润滑油或脂缺失、偏航阻尼过大或过小、齿轮副轮齿损坏等状态如何改变摩擦面间的黏性切向力和犁削力,进而剖析产生偏航噪音的根本性原因.提出了噪音预防措施,从调节螺栓的选取、导油槽的设计,到安装过程中危险缝隙的消除,再到维护事项,将噪音消灭在萌芽状态.从运行效果看,实施预防措施的风力发电机组没有发生偏航噪音故障.     

弯曲复合材料层合板雷击损伤影响分析

复合材料已在民航客机上得到广泛的应用，但由于导电性、导热性较低等原因，致使在雷击附着后出现较大范围的烧蚀损伤，威胁民航客机的运行安全。为了能够更安全地让复合材料应用于民航客机上，研究民机常用弯曲复合材料雷击防护特性，建立弯曲复合材料雷击损伤电热耦合有限元模型，并研究不同因素对弯曲层合板雷击损伤性能影响。结果表明，弯曲层合板相比于未弯曲的层合板，由于热导率的影响，致使其在50kA峰值雷击电流作用下，烧蚀面积增加了1.5倍，深度扩大至第六层，最小层的损伤面积增加了10.67倍；此外，雷击电流峰值、弯曲角度对雷击损伤结果影响较大，而长宽比、纤维铺层方向、厚度由于弯曲层合板电势、热导率的影响致使其影响程度较小，此与未弯曲层合板的雷击影响因素影响特点具有较大的差异性。     

铜网防护层构型对复合材料层合板雷击烧蚀损伤的影响分析

为探究不同构型铜网防护层对于复合材料的雷击防护效果,基于热电耦合方法建立了含铜网防护层的复合材料层合板模型。首先研究了菱形铜网层合板的抗雷击烧蚀效果,并与试验结果进行对比；随后分别对含菱形、圆形及正六边形三种构型铜网防护层的复合材料层合板进行了雷击仿真模拟,分别施加D、A和A+D三种雷电流波形评估了不同雷击分区下的铜网防护效果。研究结果表明：不同几何构型铜网的防护能力有所差异,在2B区域正六边形铜网的防护效果较好,在1A和1B区域菱形铜网的防护效果较好；综合三种电流波形下的平均防护效果,相比未防护层合板,含菱形、圆形及正六边形铜网层合板的雷击损伤分别减少89.1%、81.9%和85.6%。