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欧元使用仿真来开发80米长的复合转子刀片的变量过程

复合材料
能源和力量

多亏了PAM-RTM,我们可以在短时间内制定几种输液策略,以制造不同类型的陆上和海上风力涡轮机旋转刀片。

外交ing。Mathias Marois
生产技术部主管 /德国欧元

风力行业的趋势是用于更大且更长的叶片。欧元通过真空输注树脂浸渍来生产其长的转子叶片。这种生产方法的好处是高质量和高强度复合零件。但是,要实现成功的输液过程,欧元必须确定几个参数来定义制造策略:复杂性随叶片的尺寸和层压板的厚度而增加。

凭借丰富的旋转叶片输液过程开发经验,欧元始于柏林总部,以开发在德国萨斯尼兹(Sassnitz)的制造地点生产的80米长风力涡轮机叶片的输液制造工艺。

专注于刀片的根部区域

虽然转子刀片的最后60米可以被认为是最先进的,但根部面积,外径为4.4米,最多可达160层玻璃织物,这是极具挑战性的,尤其是鉴于其非常挑战复杂的层压定义。根部将起到刀片的关键结构作用,因为它将支持所有施加的载荷。根中的任何缺陷都会极大地影响刀片的性能,因此欧元特别关注了应如何制造。

工程团队设定了一个目标,以达到不到90分钟的输注时间。根据欧元使用的标准输液策略,必须制定一种新策略,以在产品质量,过程时间,控制和重复性方面取得良好的结果。

用PAM-RTM验证小样品上的过程参数

欧元决定引入模拟,以更好地了解该过程及其影响参数。团队选择了专门用于大型复合零件的输液过程的PAM-RTM:ESI软件。

他们遵循了逐步的方法:

  • 首先,通过测量根部使用的所有玻璃织物的平面内和厚度渗透性来确定仿真的关键输入数据。
  • 然后,验证测量的渗透率值并校准了小型输注模型上的过程参数,例如压力和粘度,并与实验进行比较。

通过验证和优化简单的零件,欧元对所使用的仿真和过程参数获得了信心。他们能够在预测和实验树脂流程模式和填充时间之间获得良好的相似性。

PAM-RTM的全尺度测试

欧元建立了代表性的测试模具(外径4.3米),并将其与PAM-RTM一起验证其输注策略。第一次模拟了一组130层的单次输液,符合现实。用PAM-RTM预测的树脂流前和流速非常接近实验中观察到的树脂。

在整整一年中,欧元使用上述刀片前20米的关键段中描述的相同方法进行了其他测试。这些对转子叶片根的代表性样本进行的预审,使欧元通过比较模拟和实验结果来验证其数值模型。PAM-RTM仿真还有助于更好地理解影响该过程的参数,并允许对多个过程变化的虚拟测试,以便仅保留最佳过程。

分析转子刀片根部的PAM-RTM的几种注射策略(填充%)

借助PAM-RTM,Euros可以更好地了解输注过程以及许多不同参数对产品质量的影响。

得益于ESI的PAM-RTM仿真软件,Euros能够评估具有不同参数的几个过程替代方案,以便在产品质量,填充时间和过程可重复性方面获得最佳效果。模拟使欧元减少测试成本并加速过程开发。

在2013年第二季度初,欧元建造了第一个海上刀片,长81.6米,重32.8吨。他们达到了所有预定义的目标,以实现产品质量,输液时间,树脂消耗和过程的可重复性。

关于欧元

由于其独特的产品范围,欧元在世界上的地位很高。他们提供转子叶片,许可证和技术转移。定制的多米瓦风力涡轮机叶片是在德国开发的,在波兰和德国制造,并在欧洲内外交付。客户从现有产品范围内选择刀片,或者根据其要求对可用叶片进行修改。betway官网开户欧元于1996年在柏林成立,是转子叶片开发办公室。EUROS专业执行与转子叶片设计相关的所有任务:从概念和设计阶段开始,通过模型和模具构建,原型制作,认证,直至手动层压或真空输液技术的连续生产。