用于风力发电机叶片制造的可注入热塑性复合材料：环境和低温条件下热塑性层板的疲劳寿命

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传统上，风力发电机叶片采用不饱和聚酯（PE）和环氧树脂等热固性树脂作为聚合物基体。然而，由于对其报废处理的关注，热塑性树脂因具有更好的可回收性而引起业界兴趣。但熔融热塑性树脂的高粘度限制了其在注射或压缩成型工艺中的应用。最近开发的可注入反应型热塑性树脂克服了这一技术障碍。为验证该可回收树脂是否适用于风力叶片，本研究提供了玻纤增强丙烯酸复合材料在R=0.1和R=10工况下的疲劳数据集，并证明其疲劳寿命与行业标准环氧树脂和不饱和PE树脂体系相当。具体地，给出了丙烯酸复合材料在室温和−30°C低温条件下R=0.1疲劳数据表。通过原位力学测试结合X射线计算机断层扫描（CT）揭示失效机制，表明循环加载下损伤通过纤维-基体界面裂纹扩展而积累。红外（IR）热成像技术可预测含有非理想制造工艺引入的孔隙缺陷的复合材料试样的失效点。此外，研究表明这些制造缺陷会使丙烯酸层板的疲劳寿命降低一个数量级。

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