三维机织与四轴向复合材料叶片结构性能对比分析

摘要

文章应用Pulse16.1结构振动分析系统测试了两种叶片的振型与频率,并与数值模拟结果进行了对比.对比结果说明了叶片有限元模型的准确性及文中的数值计算结果适用于叶片实体.通过CFD仿真和ACP铺层,对相同翼型、相同尺寸且重量相差不超过4％的三维机织与四轴向复合材料叶片在额定工况下的结构特性进行了有限元分析.分别从铺层工艺、应力应变幅值及位移响应等方面对两种叶片进行了对比.结果表明:新型的三维正交机织复合材料叶片铺层工艺简单,树脂更易浸透;应力曲线平滑不会发生应力集中现象,且具有更优越的耐应力性.通过对两种叶片不同方向的位移响应分析,发现三维正交机织复合材料叶片的这种耐应力性源于织物结构中的Z纱捆绑.