Технологии / Инженерное руководство
Ветровые лопасти из GFRP и углеволокна: сравнение компонента
Стекловолокно и углеволокно обозначают армирование, а не полные конструкции лопастей. Сравнивайте готовый компонент и его предполагаемое нагружение, не считая, что одно обозначение материала подтверждает меньшую массу, большую прочность или увеличенную энергоотдачу.
Сравнивайте конструкторские данные на одном уровне.
Свойство волокна, испытание ламината и оценка целой лопасти отвечают на разные вопросы. Разделяйте эти уровни при рассмотрении предлагаемой замены материала.
01 / Термины материалов
Композит включает больше, чем только волокна.
GFRP означает полимер, армированный стекловолокном; CFRP обозначает углеволоконное армирование в полимерном композите.
GFRP означает полимер, армированный стекловолокном; CFRP обозначает углеволоконное армирование в полимерном композите. Армирование и окружающая матрица работают совместно. Одно название волокна не задаёт смолу, содержание волокон, ориентацию, технологический процесс или полную внутреннюю конструкцию.
MARSTON подтверждает лопасти из GFRP для текущих пяти моделей. Этот факт не определяет химический состав смолы или схему укладки ламината. Углеволоконную технологию можно обсуждать как инженерное сравнение; здесь не подтверждаются углеволоконное изделие MARSTON или вариант замены.
02 / Данные по направлениям
Уточняйте, какое направление описывает свойство.
Для свойства композита следует указывать испытанную форму материала и направление нагрузки.
Для свойства композита следует указывать испытанную форму материала и направление нагрузки. Продольная, поперечная и сдвиговая реакции — разные величины. Сравнение двух выделенных значений прочности без направления и условий испытания может означать сравнение несопоставимых образцов, а не альтернативных конструкций лопастей.
Для предлагаемого сравнения отдельно перечислите жёсткость, прочность, плотность и условия каждого значения. Не превращайте благоприятное свойство в одном направлении в утверждение обо всех направлениях нагрузки или прочности целой лопасти.
03 / Сравнение конструкций
Замена материала меняет конструкторский вопрос.
Конструктор может сравнивать варианты по согласованному требованию к жёсткости, геометрии или нагружению.
Конструктор может сравнивать варианты по согласованному требованию к жёсткости, геометрии или нагружению. Эти ограничения необходимо указать. Неизменная наружная форма не доказывает одинаковую реакцию при изменении внутреннего расположения материала.
Уточняйте, что сохраняли неизменным и что перепроектировали: геометрию сечения, укладку ламината, соединения или распределение массы. Полезный результат — оценка компонента по требованию, а не неподтверждённое процентное улучшение, выведенное из типа волокна.
04 / Масштаб подтверждающих данных
Образец материала — не целая лопасть.
Sandia отличает испытания образцов материала от реалистичного нагружения и оценки воздействия среды на конструкции лопастей.
Sandia отличает испытания образцов материала от реалистичного нагружения и оценки воздействия среды на конструкции лопастей. Небольшой образец может установить свойства для указанного материала и метода, но сам по себе не подтверждает соединение корня или несущую способность готовой лопасти.
Свяжите каждое сравнительное утверждение с уровнем подтверждающих данных, обозначением образца и представленной конфигурацией. Если отчёт оценивает один ламинат, отметьте представляемые им части лопасти, а не считайте, что результат охватывает каждую поверхность и соединение.
05 / Масса и поведение
Разделяйте массу, жёсткость и выходную мощность.
Масса готового изделия зависит от количества и расположения материала, а также от его плотности.
Масса готового изделия зависит от количества и расположения материала, а также от его плотности. Два компонента близкой массы могут иметь разную жёсткость или инерцию вращения. Поэтому более лёгкий исходный материал не даёт полного описания массы сборки.
Для электрической мощности также нужны данные по аэродинамике ротора и работе машины. Само изменение материала не подтверждает увеличение энергии. Используйте руководство по инерции ротора при необходимости учитывать расположение массы в сравнении.
06 / Объём закупки
Опишите фактически предлагаемую лопасть.
Сопоставьте обозначение поставляемой лопасти, применимую установку, наружную геометрию, редакцию соединения и область подтверждающих данных.
Сопоставьте обозначение поставляемой лопасти, применимую установку, наружную геометрию, редакцию соединения и область подтверждающих данных. Отличайте текущий продукт от исследовательского образца или предлагаемой новой конструкции. Сравнение материалов не разрешает замену комплектов лопастей.
В запросе укажите требование к компоненту и сравнение, которое необходимо прояснить. Руководство по соединению корня лопасти связывает обсуждение материалов с идентификацией сборки, не обещая взаимозаменяемых лопастей или отдельной поставки лопастей.
Продолжите рассмотрение с помощью руководства: Хорда, крутка и геометрия профиля ветровой лопасти.
Продолжите рассмотрение с помощью руководства: Соединения корня ветровой лопасти и ступицы: геометрия и идентификация.
Продолжите рассмотрение с помощью руководства: Инерция ветроколеса, ускорение и энергия вращения.
Рассматривайте роли волокна, смолы и межфазной области наряду с изгибной и крутильной жёсткостью и формами колебаний лопасти и частотами при сравнении подтверждающих данных для целых лопастей.
Общие сведения: Sandia: испытания материалов лопастей и подконструкций. Эти источники объясняют отраслевые принципы и отличаются от применимых документов продукции и проектов MARSTON.
Подготовьте сведения для этой оценки.
Упорядочьте сведения проекта по контрольному списку. Отметьте недоступные данные и сохраните ссылки на документы.
| Пункт оценки | Сведения для предоставления | Назначение |
|---|---|---|
| Армирование | Стекловолокно или углеволокно; фактическое обозначение поставки | Не считайте обозначение полным описанием конструкции. |
| Основание данных о свойстве | Направление, форма образца, единицы и условия | Сравнивайте сопоставимые данные о материалах. |
| Конструкторское ограничение | Требование к геометрии, жёсткости или нагрузке, сохраняемое неизменным | Объясните выполняемое сравнение. |
| Масштаб подтверждающих данных | Образец материала, подконструкция или целый компонент | Не выходите за область применимости испытания. |
| Идентификация поставки | Редакции лопасти, установки и соединения | Сопоставьте оценённый компонент с предложением. |
Инженерные вопросы.
Изготовлены ли текущие лопасти MARSTON из углеволокна?
Нет. Подтверждённый материал — GFRP; данное сравнение не является предложением углеволоконного изделия.
Означает ли углеволокно автоматически более лёгкую лопасть?
Масса готового изделия зависит от полной конструкции и распределения материала, а не только от обозначения волокна.
Доказывает ли образец материала прочность лопасти?
Результат испытания относится к испытанному образцу и условиям испытания. Для вопросов целого компонента и соединения нужны применимые подтверждающие данные.
Одинакова ли прочность композита во всех направлениях?
Перед сравнением значений необходимо определить направленные свойства и укладку ламината.
Доказывает ли изменение материала увеличение выработки электроэнергии?
Нет. Для заявления о выходной мощности нужны аэродинамические и эксплуатационные данные.
Можно ли установить другую лопасть только по диаметру?
Нет. По-прежнему необходимы геометрия, соединение корня, идентификация сборки и инженерное одобрение.
Технический запрос
Подготовьте сведения проекта к обсуждению.
Стекловолокно и углеволокно обозначают армирование, а не полные конструкции лопастей. Предоставьте доступные сведения и состав оборудования, который требуется рассмотреть в техническом предложении.