应用/结构英文2023被引 24

风力发电机转子叶片厚层胶粘GFRP复合材料接头的I型断裂性能

Mode I fracture of thick adhesively bonded GFRP composite joints for wind turbine rotor blades

Jialiang Fan, Anastasios P. Vassilopoulos, Véronique Michaud · École Polytechnique Fédérale de Lausanne

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期刊 / 来源Composite Structures

卷/期/页327 / 117705-117705

DOI10.1016/j.compstruct.2023.117705

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关键词：GFRP复合材料胶粘接头I型断裂双悬臂梁（DCB）应变能释放率（SERR）孔隙缺陷风力叶片裂纹扩展

摘要整理

本文研究了空隙、接头几何形状和测试条件对厚层胶粘双悬臂梁（DCB）接头准静态I型断裂性能的影响，该类接头广泛应用于风电和造船工业。试样采用玻纤增强环氧树脂（GFRP）作为被粘材料，SikaPower®-830环氧胶粘剂作为粘合层，厚度达厘米级。侧面开槽设计引导裂纹沿预定方向扩展并促进稳定扩展，较低的夹头位移速率能够降低不稳定裂纹扩展的发生率并防止裂纹偏转。由于胶粘剂高粘度特性，不可避免地产生的孔隙会导致裂纹扩展不稳定并促进裂纹路径偏离，同时由于裂纹表面积减少，会降低表观应变能释放率（SERR）。研究表明，具有低孔隙含量的开槽DCB接头在低位移速率条件下测试时表现出稳定的裂纹扩展，无明显的裂纹路径偏转现象。该方法为后续胶粘剂配方的对比研究和全尺寸叶片模型的优化提供了基础。

风力发电机转子叶片厚层胶粘GFRP复合材料接头的I型断裂性能

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