1. 本选题研究的目的及意义
随着全球环保意识的提升和对清洁能源需求的增加,风力发电作为一种可再生能源技术,正得到迅速发展。
风力发电机组大型化是降低风电成本、提高发电效率的重要途径,而风电叶片作为风力机捕获风能的核心部件,其尺寸和重量也随之增大。
传统的叶片制造工艺存在加工效率低、材料浪费大、精度难以保证等问题,难以满足大型化叶片生产需求。
2. 本选题国内外研究状况综述
激光切割技术在风电叶片制造中的应用研究日益增多。
1. 国内研究现状
国内学者对风电叶片激光切割工艺进行了初步探索,研究了不同激光器、切割参数对切割质量的影响。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将从风电叶片结构及材料特性出发,分析激光切割工艺特点及适用性,并对切割参数进行优化,最后进行激光切割装备选型研究。
1. 主要内容
1.深入分析风电叶片结构及材料特性,包括叶片结构组成及功能、常用复合材料特性等,为激光切割工艺研究提供基础。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解风电叶片激光切割技术的研究现状、发展趋势以及存在的问题,为本研究提供理论基础和方向指导。
2.理论分析阶段:分析风电叶片结构及材料特性,研究激光切割原理及工艺参数,探讨不同激光器切割叶片材料的性能差异,并分析切割质量评价指标及影响因素。
3.数值模拟阶段:利用有限元分析软件,建立风电叶片激光切割仿真模型,对切割过程中的温度场、应力应变等进行仿真分析,预测切割质量,并优化工艺参数。
5. 研究的创新点
1.将建立基于有限元分析的风电叶片激光切割仿真模型,对切割过程中的温度场、应力应变进行仿真分析,为预测和控制切割质量提供理论依据,并通过实验验证仿真模型的准确性。
2.将结合风电叶片材料特性和激光切割工艺特点,制定风电叶片激光切割装备选型原则,为企业实际应用提供指导。
3.将分析不同激光器切割叶片材料的性能差异,并研究激光功率、切割速度、辅助气体压力等工艺参数对切割质量的影响规律,为优化切割工艺、提高叶片加工质量提供理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 王建, 张健, 王永强, 等. 基于激光切割技术的复合材料叶片整体壁板成形工艺研究[J]. 航空制造技术, 2021, 64(12): 79-84.
[2] 张宇, 孟松鹤, 王富强, 等. 基于扫描电镜观察的碳纤维/环氧树脂复合材料激光切割表面质量研究[J]. 激光与红外, 2020, 50(4): 424-430.
[3] 李强, 王浩, 王宇, 等. 激光切割碳纤维复合材料/钛合金叠层结构工艺研究[J]. 激光技术, 2020, 44(1): 97-102.
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