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基于分段线性均值修正的风电叶片疲劳寿命计算方法

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复合材料科学与工程 2024年第8期 62-69页

作者：谢利来胡聪良董敏杨晓辉刘鹏辉北京鉴衡认证中心北京100013 株洲时代新材料科技股份有限公司风电产品事业部株洲412000

随着风电机组的大型化,疲劳强度设计成为大型风电叶片设计中的最为关键因素之一。目前风电叶片疲劳寿命的计算方法主要采用传统的简化算法,该方法存在诸多的简化与假设,并不能很好地预测风电叶片实际的疲劳损伤,所以需要一种更为合理的... 详细信息

随着风电机组的大型化,疲劳强度设计成为大型风电叶片设计中的最为关键因素之一。目前风电叶片疲劳寿命的计算方法主要采用传统的简化算法,该方法存在诸多的简化与假设,并不能很好地预测风电叶片实际的疲劳损伤,所以需要一种更为合理的疲劳寿命计算方式。本文根据IEC 61400-5中提出的分段线性均值修正的方法,基于Goodman线性均值修正理论,结合多条已知的疲劳S-N曲线,提出了一种适合大型风电叶片疲劳寿命的计算方法。以目前应用较为广泛的玻纤拉挤板作为分析对象,对比分析了线性均值修正与分段线性均值修正两种方法的差异,最后通过对风电叶片实际疲劳试验损伤的分析以及大型风电叶片主梁疲劳强度的分析,得出如下结论:(1)玻纤拉挤板的疲劳性能并不是线性变化,基于单一S-N曲线的线性预测结果与测试结果存在较大误差,玻纤拉挤板更适合采用基于多条S-N曲线的分段线性CLD模型来描述其疲劳性能的变化,且分段线性均值修正疲劳寿命计算方法能更好地预测试验叶片实际疲劳损伤;(2)叶片设计中更应该关注PS侧主梁的疲劳强度,建议采用基于多条疲劳S-N曲线的分段线性均值修正疲劳寿命计算方法对大型风电叶片的疲劳强度进行计算,提高叶片疲劳设计的可靠性。

关键词：风电叶片疲劳寿命均值修正玻纤拉挤板分段线性复合材料

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联轴器楔形橡胶块的硫化工艺研究

橡胶科技 2024年

作者：逯祥洲侯明谢彦飞邓娇王一靓张永超方亮温泰斗董亚东株洲时代新材料科技股份有限公司工业与工程事业部

研究了D360联轴器楔形橡胶块的工艺设计及开发过程，并采用Sigmasoft软件进行了硫化三要素设计。结果表明：在常规工序基础上对楔形橡胶块骨架喷砂、除尘、涂胶等工序进行了针对性的优化与验证，发现其金属与橡胶粘接良好；采用Sigmasof... 详细信息

研究了D360联轴器楔形橡胶块的工艺设计及开发过程，并采用Sigmasoft软件进行了硫化三要素设计。结果表明：在常规工序基础上对楔形橡胶块骨架喷砂、除尘、涂胶等工序进行了针对性的优化与验证，发现其金属与橡胶粘接良好；采用Sigmasoft软件对楔形橡胶块的硫化时间和温度进行了精细化仿真，得出在143℃的硫化温度下硫化30 min后，产品性能较佳；楔形橡胶块外观及性能得到了充分验证，满足设计及使用要求。

关键词：楔形橡胶块硫化工艺仿真分析

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大跨度斜拉桥横向钢阻尼器力学性能研究

铁道标准设计 2024年

作者：王伟强田杨刘方成李培璐冷新云夏俊勇株洲时代新材料科技股份有限公司湖南工业大学土木工程学院

以汕头牛田洋公铁两用大桥为工程背景，对横向钢阻尼器的力学性能进行深入研究。结合横向钢阻尼器的结构力学计算与本构关系分析两种分析方法，得出其屈服力、竖向抗拔力、屈服位移、阻尼位移、初始刚度、屈后刚度等设计参数的理论公式... 详细信息

以汕头牛田洋公铁两用大桥为工程背景，对横向钢阻尼器的力学性能进行深入研究。结合横向钢阻尼器的结构力学计算与本构关系分析两种分析方法，得出其屈服力、竖向抗拔力、屈服位移、阻尼位移、初始刚度、屈后刚度等设计参数的理论公式，建立了横向钢阻尼器ABAQUS有限元模型，通过数值仿真获得了双弧形钢的等效塑性应变与各个设计参数的模拟值，对比分析各个设计参数的模拟值与理论值；对横向钢阻尼器进行不同载荷步的循环加载试验及疲劳试验，获取滞回曲线并对比分析了屈服力、屈服位移及初始刚度等设计参数的检测值与理论值、模拟值之间的关系。结果表明：当钢材等效塑性应变处于极限值附近时，横向钢阻尼器设计参数的模拟值、检测值与其理论值之间的偏差最大值分别为8%、9%，均满足设计规范允许偏差±15%的要求，验证了该理论公式较合理可行，可直接适用于横向钢阻尼器的开发设计，从而加快产品开发进度；将双弧形钢的极限等效塑性应变与其阻尼位移相对应，充分发挥双弧形钢的阻尼耗能作用，且各个设计参数的最大偏差控制在±15%以内，可实现弹塑性钢材的充分利用，从而降低产品材料成本。

关键词：大跨度斜拉桥横向钢阻尼器力学性能数值仿真试验双弧形钢

改进的CA-ResNet网络应用于17-4PH材料蚀后剩余寿命预测研究

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西安交通大学学报 2024年

作者：邸娟王程波贺磊牛亚龙彭超义王建锋太原科技大学车辆与交通工程学院株洲时代新材料科技股份有限公司湖南大学材料科学与工程学院同济大学工程结构性能演化与控制重点实验室

为解决材料汽蚀损伤后剩余使用寿命预测困难的科学问题，本文基于超声波汽蚀试验得到的汽蚀特性曲线，通过Logistic生长曲线对汽蚀阶段进行定量划分，并定义寿命系数（ζ），同时，借助超景深显微镜，获取材料损伤后不同时刻的显微图像... 详细信息

为解决材料汽蚀损伤后剩余使用寿命预测困难的科学问题，本文基于超声波汽蚀试验得到的汽蚀特性曲线，通过Logistic生长曲线对汽蚀阶段进行定量划分，并定义寿命系数（ζ），同时，借助超景深显微镜，获取材料损伤后不同时刻的显微图像数据库，提出一种基于图像识别技术和卷积神经网络的材料蚀后剩余使用寿命预测方法，即基于ResNet18网络模型，添加CA注意力机制，通过卷积、通道数及下采样方式对模型进行优化，实现对17-4PH材料的汽蚀损伤蚀后寿命的精确预测。结果表明，改进的CA-ResNet网络在CIFAR10公开数据集上验证准确率可达92.2%，在本文收集的17-4PH材料的汽蚀损伤数据集上的验证准确率可达93.2%；相比ResNet18网络，准确率分别提高了1.5%和3.5%。通过学习率、批处理量等超参数优化后，在汽蚀损伤数据集上准确率可达95.0%。本文提出的新网络模型采用端到端的数据驱动思想，可实现从汽蚀损伤形貌到汽蚀寿命的精确预测。

关键词： ResNet CA注意力机制汽蚀寿命预测 17-4PH

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消光材料研究进展

包装学报 2024年第2期16卷 87-98页

作者：赖登旺刘丽吴昊操吴言成浩李玉华熊玉兵杨军湖南工业大学包装与材料工程学院湖南株洲412007 浙江理工大学龙港研究院有限公司浙江龙港325802 株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007

消光材料是一种具有削弱光线作用的材料。由于消光材料具有优异的消光性能,因此广泛应用于需要表面呈现哑光效果的场景中。通过对消光材料的种类进行分类介绍,详细地对无机消光材料、有机消光材料和生物消光材料进行综述。对于生物消光... 详细信息

消光材料是一种具有削弱光线作用的材料。由于消光材料具有优异的消光性能,因此广泛应用于需要表面呈现哑光效果的场景中。通过对消光材料的种类进行分类介绍,详细地对无机消光材料、有机消光材料和生物消光材料进行综述。对于生物消光材料侧重于考察可见光消光和红外消光两个方面的性能。生物消光材料因其环保无污染的特性,并且在可见光和红外消光方面具有优势,将会主导绿色消光材料的发展趋势。

关键词：消光材料二氧化硅二氧化钛自消光水性聚合树脂生物消光材料

基于脉冲数据重构的高速铁路关键零部件检测算法

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控制与信息技术 2024年第1期 65-72页

作者：董文波李晨熊敏君田野肖雄姚巍巍株洲中车时代电气股份有限公司湖南株洲412001

对运行中的高速铁路(简称“高铁”)关键零部件进行快速准确定位是高铁故障诊断的基础之一。然而,利用普通工业相机对运行中的高铁进行数据采集会存在运动模糊或关键零部件丢失问题,而利用超高速脉冲相机采集的数据进行目标检测模型训练... 详细信息

对运行中的高速铁路(简称“高铁”)关键零部件进行快速准确定位是高铁故障诊断的基础之一。然而,利用普通工业相机对运行中的高铁进行数据采集会存在运动模糊或关键零部件丢失问题,而利用超高速脉冲相机采集的数据进行目标检测模型训练又会存在数据难以标注以及模型难以训练等问题。对此,文章提出一种基于脉冲数据重构的高铁关键零部件检测方法。其首先基于脉冲触发原理,利用脉冲间隔还原不同位置的光强,并通过计算全局光强调整局部光强,且对调整后的结果进行滤波与局部增强处理,重构出高清分辨率灰度图像;在此基础上,对重构后的灰度图像进行数据清洗与标注,并利用标注后的数据进行高铁关键零部件检测模型训练;最后,基于TensorRT对训练后的模型进行加速。试验结果表明,经过加速后的高铁关键零部件目标检测模型能够实现98.7%的平均精确度以及平均3.5 ms的单帧推理速度,为算法的工程化应用奠定基础。

关键词：高速铁路关键零部件目标检测脉冲视觉图像重构 TensorRT加速

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海上风电机组吊装技术研究

机电工程技术 2024年第9期53卷 22-26,116页

作者：张吉海郑康胜王耀武金晔冯学斌赵大文李成良张永康中国铁建港航局集团有限公司广东省海洋能源装备先进技术重点实验室广东珠海511400 广东工业大学机电工程学院广东省海洋能源装备先进技术重点实验室广州510006 株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007 上海电气风电集团股份有限公司上海200233 中材科技风电叶片股份有限公司北京102100

在海上风电产业大力发展的过程中,风电机组吊装作业成为制约海上风电场建设施工的关键环节之一,其中海域环境的复杂多变性、选用船舶设备的适应性、安装工艺流程的科学性等因素均决定着风电机组安装的成败。基于江苏启东某海上风电工程... 详细信息

在海上风电产业大力发展的过程中,风电机组吊装作业成为制约海上风电场建设施工的关键环节之一,其中海域环境的复杂多变性、选用船舶设备的适应性、安装工艺流程的科学性等因素均决定着风电机组安装的成败。基于江苏启东某海上风电工程,充分考虑了工程海域的潮位、潮流特征等海洋气象环境的影响,选择并校核了风电安装船等船舶设备的性能适应性。同时在开阔海域下,探讨了施工前的准备作业以及风机吊装施工流程的优化,包括对塔筒、机舱、轮毂和叶片等附件预拼接作业进行了阐述,其中重点分析了塔筒吊装、机舱-轮毂组合体吊装以及风机叶片吊装的安装精度控制措施。该工艺流程有效保证了风机吊装作业满足设计和规范的要求,同时也提高了风机安装的施工精度与效率,旨在为后续海上风电工程的发展提供参考。

关键词：海上风电风电机组风电安装船吊装设备施工工艺

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内前围隔音垫隔声性能研究

振动与冲击 2018年第7期37卷 254-258页

作者：罗竹辉贺才春罗仡科周熙盛颜猛郭福林株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007

发动机噪声是汽车主要噪声源,内前围隔音垫是发动机噪声向乘员舱传递路径中最重要的声学零部件。参照混响室-消声室法隔声测试原理,在LMS ***中建立EVA+PU形式的内前围隔音垫平面件隔声性能仿真分析计算模型,仿真分析计算结果与试验测... 详细信息

发动机噪声是汽车主要噪声源,内前围隔音垫是发动机噪声向乘员舱传递路径中最重要的声学零部件。参照混响室-消声室法隔声测试原理,在LMS ***中建立EVA+PU形式的内前围隔音垫平面件隔声性能仿真分析计算模型,仿真分析计算结果与试验测试结果在315~2 000 Hz频率范围内相差0.5~2.0 dB,总体满足工程要求。利用仿真分析方法和模型,对12种内前围隔音垫隔声结构的隔声量进行了计算,并计算了隔声效率,结果显示EVA厚度选取2.5 mm,PU材料密度选取50 kg/m^3时,隔声效率最大,可作为内前围隔音垫隔声结构的设计方案,内前围零件隔声量实验测试结果验证了这一结论。

关键词：内前围隔音垫隔声性能隔声效率乙烯-醋酸乙烯共聚物

改性碱式次氯酸镁/聚乙烯醇抗菌复合膜的制备及性能

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复合材料学报 2022年第4期39卷 1715-1724页

作者：包赞娟赖登旺庞景明李玉华刘跃军刘国钧杨军王进湖南工业大学包装与材料工程学院株洲412008 株洲时代新材料科技股份有限公司株洲412007

为解决食品、药品等易被细菌污染及其包装造成环境污染问题,通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)表面改性碱式次氯酸镁(BMH),并将其与聚乙烯醇(PVA)进行复合,制备改性碱式次氯酸镁/聚乙烯醇抗菌复合膜(改性BMH/PVA抗菌复合膜)。通过SEM... 详细信息

为解决食品、药品等易被细菌污染及其包装造成环境污染问题,通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)表面改性碱式次氯酸镁(BMH),并将其与聚乙烯醇(PVA)进行复合,制备改性碱式次氯酸镁/聚乙烯醇抗菌复合膜(改性BMH/PVA抗菌复合膜)。通过SEM、接触角分析、抑菌圈实验和FTIR,证明了BMH的有机改性的有效性。通过调节pH值能够保持改性BMH在PVA中的抗菌性能(抗菌率接近100%)。有机改性BMH含量为3wt%时,改性BMH/PVA抗菌复合膜的断裂伸长率提高了25%,不仅使PVA膜具有抗菌性能,还提高了其韧性。结果表明改性BMH/PVA抗菌复合膜是一种有应用前景的抗菌、可降解材料。

关键词： γ-氨丙基三乙氧基硅烷碱式次氯酸镁聚乙烯醇复合材料抗菌性能增韧