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2014上海复材展新产品介绍—高模量玻璃纤维织物布

2014-09-10 16:344360

        欧文斯科宁新研发的高模量玻璃纤维织物布强有力地结合了织物结构的优化技术和卓越的高模量玻璃纤维性能,显著地提高了复合材料的力学性能,可以有效地减轻叶片的重量,从而实现整体风力机的静态和动态载荷的降低。所有这些重量和载荷的降低可以有效地降低叶片及其它零部件的成本。换句话说,这次创新的玻纤织物可以增加叶片长度并保持类似的极限载荷,尤其是,高模量三轴布在叶根的应用可以大幅提高叶根连接螺栓的疲劳寿命。
风力机叶片根部螺栓连接中的载荷分布和传递

图片1图片2   
       高模量三轴布在叶根的应用可以大幅提高叶根的刚度,从而使得传递到螺栓上的载荷显著地降低,具体理论性的解释参见图1.
 图片3图片4
 
       传统的用于叶根设计和制造的三轴玻纤布,在不同的织物结构下,具有20GPa到30GPa的弹性模量。欧文斯科宁创新的高模量三轴玻纤布采用了高性能的H玻纤,并且利用更优化的织物结构,从而在主纤维方向上获得更高的强度和高达42GPa的模量。
       模拟测试结果显示这次创新的高模量三轴布应用在叶根中能使得传递到T型螺栓连接上载荷减少高达17%。
连云港中复连众复合材料集团公司新开发的目前长的6MW75米全玻纤叶片在连云港成功下线,该叶片重量超过30吨,叶根部分大弯距高达30,000千牛米,其主要承力结构梁帽和叶根材料为欧文斯科宁供应的高模量玻璃纤维织物布。
选用欧文斯科宁高模量玻纤布来设计和生产该叶片的主要原因有以下3点:
⑴ 相比传统三轴玻纤布,该创新的高模量玻纤布具有卓越的机械性能,能满足叶根复合材料层和链接螺栓的强度要求,同时保持合适的也跟复合材料铺层厚度。
⑵ 相比碳纤维织物,高模量玻纤布具有较好的真空灌注性能,对于75米长的叶片灌注性能尤其重要,可以保证好的叶片质量。
⑶ 相比碳纤维增强叶片,具有更好的性价比,能大幅减少叶片的材料和成产成本。
测试结果显示该创新产品具有如下关键技术指标:
●主纤维方向拉伸和压缩平均模量达到42GPa;
●主纤维方向拉伸强度880MPa,压缩强度550MPa;
●测试板材纤维重量含量72%。
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