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工艺与制造英文2025

采用实时传感和建模实现成本效益型高效树脂灌注控制

Targeting cost-effective and efficient infusion control with real-time sensing and modelling

Jack M Davies, Peter F Giddings, Janice M-Dulieu Barton, Andrew Jenkins, Dmitry Ivanov · University of Bristol
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期刊 / 来源IOP Conference Series Materials Science and Engineering
卷/期/页1338 / 1 / 012045-012045
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关键词:树脂传递模塑(RTM)树脂灌注工艺干斑缺陷实时传感监测流动前沿预测风力叶片制造自适应工艺控制物理建模

摘要整理

商业趋势表明,为满足成本效益型可再生能源的需求,风力发电机叶片的生产速率和规模持续增长。制造缺陷会降低叶片性能,导致延误、停机和每台风机数百万欧元的维修成本。干斑缺陷源于树脂灌注工艺的波动,需要采用更具自适应性的制造技术。然而,工业规模零件和模具装置中往往缺乏或难以获得树脂流动前沿的实时信息。在长达数百米的叶片模具中安装数百个传感器在实践中不可行,这仍是关键挑战。本研究旨在通过最少传感器获取最大信息来解决此问题。研究表明,仅需一个压力传感器配合智能物理模型,即可在线估算空间变化的材料性质,即使材料变化发生在距离传感器数米的下游位置。三个虚拟灌注实验中的两个表明,树脂流动前沿可被高精度预测,特别是当流动前沿主要垂直于灌注方向时。该方法解决了在大规模连续生产工艺中采用传感器的挑战,能够支持知情的工艺控制决策,实现风力发电机叶片的无缺陷制造。

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