玻璃鋼大錐環(huán)原位固化過程檢測及數(shù)值模擬分析.pdf

1、以玻璃纖維增強樹脂基復(fù)合材料為成型原材料的玻璃鋼大錐環(huán)是用作固定發(fā)電機定子線圈端部的大型部件，該部件能抑制發(fā)電機電磁振動力及突然短路時產(chǎn)生的巨大沖擊作用力，以保證發(fā)電機安全、穩(wěn)定地運行。目前，我國引進的國外大型發(fā)電機技術(shù)中，發(fā)電機定子端部的固定基本上都是利用玻璃鋼大錐環(huán)來實現(xiàn)的。因玻璃鋼大錐環(huán)壁厚且體積較大，所以其固化成型過程復(fù)雜、難度較高。玻璃鋼大錐環(huán)傳統(tǒng)固化工藝過程中，其外接固化爐經(jīng)連續(xù)纏繞后加熱成型，這種成型工藝在大錐環(huán)厚內(nèi)壁且纖

2、維纏繞張力存在的情況下即不利于樹脂的里外遷移，又不利于溶劑向外揮發(fā)，從而導(dǎo)致大面積氣泡產(chǎn)生，制約錐環(huán)的成型效率和產(chǎn)品性能。
　　本文以玻璃鋼大錐環(huán)原位固化成型工藝的數(shù)值模擬作為研究基礎(chǔ)，改善其傳統(tǒng)單一固化方式，采用內(nèi)固化為主后固化協(xié)同合作的原位固化工藝形式，實現(xiàn)大錐環(huán)實時原位固化過程。建立玻璃鋼大錐環(huán)原位固化過程的熱化學模型、固化反應(yīng)動力學模型、熱應(yīng)變與化學收縮應(yīng)變模型，通過有限元方法數(shù)值求解所建數(shù)學模型。在ANSYS有限元仿真軟

3、件運行環(huán)境下，采用參數(shù)化編程語言APDL編寫針對玻璃鋼大錐環(huán)原位固化過程的仿真程序，仿真分析原位固化過程中溫度、固化度與固化形變規(guī)律。同時，利用光纖布拉格光柵(FBG)對溫度和應(yīng)變的傳感特性，設(shè)計玻璃鋼大錐環(huán)原位固化過程的溫度、應(yīng)力實時檢測方案。
　　本文具體分析結(jié)果證明:玻璃鋼大錐環(huán)原位內(nèi)固化可固化范圍內(nèi)，熱量由內(nèi)向外逐層傳遞且厚度越大溫度峰值的變化越大，最大可固化壁厚為8cm，8cm以外未固化部分經(jīng)原位后固化過程得以完全固化;