风力发电机叶片复合材料溶剂解聚过程的建模

摘要整理

建立了风力发电机叶片复合材料在溶剂解聚过程中解聚反应的计算模型。该模型基于现象学方法，将环氧树脂基体的溶解描述为受温度、溶剂扩散和局部微观结构影响的局部相变过程。模型在有限元软件Abaqus中实现，采用用户自定义场变量和热流子程序进行求解。通过参数化研究，分析了缺陷和非均质性对复合材料解聚过程的影响。结果表明：纤维/基体界面附近溶剂扩散系数的变化导致解聚过程的非均匀性，较低的扩散系数可解释纤维表面残留基体的现象；纤维体积分数和分布影响聚合物溶解速率，因为纤维间存在溶剂扩散阻力；聚合物中的孔隙可能导致局部聚合物溶解加速。研究还分析了扩散和反应对解聚过程的贡献，扩散过程起主导作用。因此，解聚速率和均匀性在很大程度上取决于复合材料的制造质量。

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