风电叶片用双酚A型及双酚AF型环氧树脂复合材料性能研究(2)

铺层复合材料进行Ansys有限元分析，结果如图4所示。0o方向的拉伸模量比为单轴: (0,90o)双轴: (0,±45o)三轴＝1: 0.62: 0.72，分析结果与实际测量值1: 0.65: 0.73吻合，通过有限元分析可基本确定材料体系，不同结构铺层复合材料的力学性能。

图4：层合板应力云图（A）未去除应力集中，（B）去除应力集中 Fig.4 The stress cloud chart of the composites（A）unremoved the stress concentration,（B）removed

the stress concentration

2．5复合材料疲劳性能

对复合材料进行疲劳性能实验，测试层合板的疲劳寿命，图5展示了实验情况，表3为疲劳性能测试结果。从结果可以看出，在应力水平为极限强度的45％和40％时，双酚A/ F型环氧树脂与双酚A型环氧树脂比较明显具有更优的疲劳寿命，在应力水平为极限强度的35％时，两种材料体系疲劳寿命大体相当，总体来说，双酚A/ F型环氧树脂的疲劳性能更好。

图5：复合材料疲劳实验照片

Fig.5 The fatigue experiment of the composites

表3双酚A型及双酚A/ F型环氧树脂材料的疲劳性能

Tab.3 The fatigue properties of Bisphenol A and Bisphenol A/F epoxy resin

应力水平45％疲劳寿命 （载荷频率5Hz） 应力水平40％疲劳寿命 （载荷频率10Hz） 应力水平35％疲劳寿命 （载荷频率15Hz）

双酚A型环氧树脂

4860 9741 34878

双酚A/ F型环氧树脂

6789 18852 33684

3．结论

（1）研究的双酚A型及双酚A/ F型风电叶片用环氧树脂材料体系，具有优异的力学性能，双酚A/ F型环氧树脂与双酚A型环氧树脂比较，材料具有更佳的韧性，提高了冲击及疲劳性能。

（2）通过对三种不同铺层复合材料体系的拉伸模量进行Ansys有限元分析，分析结果与实际测量情况吻合，通过有限元分析可基本确定材料体系，不同结构铺层复合材料的力学性能。 参考文献：

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