风电叶片复合材料层间开裂声发射监测-论文.pdf

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1、2014河北大学学报(自然科学版)20l4第34卷第2期JournalofHebeiUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．34No．2DOI：10．3969／j．issn．1000—1565．2014．02．018风电叶片复合材料层间开裂声发射监测李亚娟，周伟，刘然，梁晓敏，李志远(河北大学质量技术监督学院，河北保定071002)摘要：通过对含I型分层缺陷的单向和多轴向风电叶片复合材料试件进行拉伸力学性能实验，同时进行声发射全程监测，研究了含I型分层复合材料在拉伸过程的损伤演化特性及声发射响应特

2、征．实验结果表明：风电叶片复合材料I型分层加载初始阶段载荷与张开位移之间呈现线性特征，当出现宏观裂纹扩展时两者呈现非线性关系．声发射监测数据显示，声发射信号的幅度、撞击累积数、相对能量等特征参量的动态变化可以反映出复合材料l型分层损伤破坏过程．风电叶片复合材料声发射检测中可以依据信号的特征参量变化判断复合材料结构的损伤破坏程度．关键词：风电叶片；复合材料；分层；声发射监测中图分类号：TB332文献标志码：A文章编号：1000一l565(2014)02—0219—06Acousticemissionmonitoringforinte

3、rlaminarcrackofwindturbinebladecompositeLIYajuan，ZHOUWei，LlURan，LIANGXiaomin，LIZhiyuan(CollegeofQualityandTechnologySupervision，HebeiUniversity，Baoding071002，China)Abstract：InordertoachievethedamageevolutionofwindturbinebladecompositesmaterialwithmodeIdelaminationandt

4、heacousticemission(AE)responsecharacteristics，unidirectionaltensiletestsandreal—timeAEmonitoringofunidirectionalandmulti—axialcompositewereconducted．Theresultsshowedthattherelationshipbetweenloadandopeningdisplacementofthecompositesspecimenwaslinearattheinitialloading

5、stage，andthenanon—linearcharacteristicwhenmacroscopiccrackpropagationOC—curred．AEmonitoringdatashowedthattherangeofAEfeatureparameterssuchasamplitude，cumulativehits，andrelativeenergywereconnectedwiththedamageprocessofmodeIdelaminationincompositesma—teria1．InAEmonitori

6、ng，thesefeatureparametersshouldbeconsideredentirelytoestimatethedamageandfailureofthecompositesstructures．Keywords：windturbineblade；compositematerial；delamination；acousticemissionmonitoring风能以其资源丰富、无污染、可再生等优点在能源的开发和利用方面日益受到重视．根据《中国风电发展收稿日期：2013—04—22基金项目：河北省自然科学基金资助项目

7、(E2o122OlO84)；国家级大学生创新创业训练计划项目(201310075013)第一作者：李亚娟(1989一)，女，河北石家庄人，河北大学在读硕士研究生．通讯作者：周伟(1980一)，男，河南信阳人，河北大学副教授，主要从事复合材料声学无损检测方面的研究．E—mail：zhouweihy@126．com河北大学学报(自然科学版)第34卷出，单向复合材料试件加载起始阶段，由于预制裂纹的存在，仅出现少量幅度值不高于70dB的声发射信号，且几乎没有撞击数；在缺陷演化阶段，随着张开位移的增加，分层尖端开始出现宏观裂纹扩展，较多幅度

8、值在70~87dB，并且出现撞击累积，撞击累积计数开始上升；在试件破坏阶段，随着裂纹的不断扩展，出现了大量的声发射信号，其中幅度值最高达99．8dB，大量的损伤破坏导致撞击累积计数近似直线趋势迅速增高．多向复合材料试件加载过程如图4b所示，初始阶段