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年10月17日，北京國際風(fēng)能暨展覽會(huì )—風(fēng)電技術(shù)論壇。英斯特朗公司Peter Bailey先生給大家帶來(lái)：葉片材料的疲勞測試。
以下是全文： Peter Bailey：大家上午好!我是Peter Bailey，來(lái)自于英斯特朗，希望大家能聽(tīng)說(shuō)過(guò)我們的公司，我們也是一個(gè)設備和材料制造商，我們也是在材料測試方面做的非常頂尖的一家企業(yè)。我的發(fā)言主要是葉片材料的疲勞測試。關(guān)于葉片材料測試在歐洲和北美市場(chǎng)已經(jīng)發(fā)展非?？炝?，這個(gè)問(wèn)題就是成本和生命周期給和的問(wèn)題。無(wú)論怎么樣，我們的系統是更加簡(jiǎn)化，整個(gè)風(fēng)機生產(chǎn)過(guò)程中疲勞測試都非常重要。比如風(fēng)機制造商，GE、西門(mén)子等等都進(jìn)行了相關(guān)材料的疲勞測試，他們有相關(guān)測試的基地，也有專(zhuān)門(mén)進(jìn)行疲勞測試的研究人員。
主要的問(wèn)題：如果我們想要做疲勞測試，對大規模復合材料進(jìn)行測試的話(huà)，熱相關(guān)的性能是需要考慮特別的重點(diǎn)。復合材料的樣本，非常緩慢，8周才可以完成，是不是可以在更高的赫茲情況下完成呢?低載荷情況下室溫的情況，高載荷情況下可能升溫會(huì )達到20度，所以我們是不是要把頻率降低?還是怎么樣?或者說(shuō)我們都要把這些考慮進(jìn)來(lái)?這些是我們必須要結合考慮的問(wèn)題。這個(gè)圖是循環(huán)熱效果的情況，有一些熱成像的圖片，1分鐘到8分鐘，到最后16分鐘的測試，隨著(zhù)時(shí)間和溫度的推移這個(gè)情況變得越來(lái)越糟。是不是有什么解決辦法可以控制樣本中的溫度?熱效率是不是和頻率相關(guān)?熱的損失也是僅僅依賴(lài)于樣本的這些溫度和環(huán)境，所以我們怎么辦?如果我們改變頻率的話(huà)，我們可以平衡加熱和冷卻的比例，達到一種平衡，同時(shí)以一種我們需要樣本溫度下進(jìn)行。但是它不是這么簡(jiǎn)單的問(wèn)題，測試過(guò)程中是很復雜的，我們必須要處理好和溫度相關(guān)的問(wèn)題，關(guān)系既不是線(xiàn)性的也不是恒定的。這里可以看到應用的張力，包括熱效率的情況，包括損失，包括樣本溫度的升高，以及對于環(huán)境的熱損失等等，所有這些都形成了一個(gè)復雜的環(huán)境。
我們在測試剛才當中要根據這些不同的變化來(lái)進(jìn)行調整，隨著(zhù)溫度的變化，其他的相關(guān)指數也會(huì )出現相關(guān)的變化。在不同的溫度情況下，我們的樣本損失的情況，破壞的情況也是不太一樣的。隨著(zhù)溫度的不斷提升，疲勞壽命肯定也會(huì )得到減少。
看一些例子和我們可以采取的一些辦法，如果改變頻率，保持平衡的話(huà)，這個(gè)虛線(xiàn)可以設為頻率，我們建議是5赫茲的情況下，在這個(gè)區間當中可以看到這個(gè)坐標軸上不同的情況，橫軸是時(shí)間，隨著(zhù)時(shí)間的推移溫度出現了不同的情況。從最開(kāi)始到后面持續的過(guò)程，最后達到了15赫茲出現三倍頻率變化情況下，仍可以使溫度保持比較穩定。甚至有些情況下溫度還出現了降低。整個(gè)過(guò)程通過(guò)頻率的變化保證溫度的平衡。當樣本變得太熱之前，我們要避免過(guò)熱的情況出現。(圖)這個(gè)圖上可以看到起始頻率可能太高了，系統出現了極大的頻率降低，以便于溫度不至于升的過(guò)高。這是一個(gè)比較可靠的測試結果。
看一下我們所擔憂(yōu)的問(wèn)題和所得到的成果進(jìn)行比較，低載荷情況下，即使頻率非常小的變化也會(huì )給我們進(jìn)行測試的時(shí)間得到大量的節省，不用做很多無(wú)用的工作。另外我們過(guò)去可能用幾周的時(shí)間做測試，通過(guò)這樣的控制節省了大量的時(shí)間成本。
另外得到控制的溫度也可以減少數據的偏差，使得數據結果能夠更好的反應真實(shí)的情況。比較一下之前相關(guān)標準，會(huì )發(fā)現并沒(méi)有嚴重遵從ASTM或者ISO的標準。另外我們的數據有可能和現存的一些辦法是不太一樣的，有一些差別。但是我們的情況不同，所以具體問(wèn)題還得具體分析。我們的數據應該是更加可靠的。
固定頻率需要55天，用了新的系統整個(gè)測試40天就夠了，節省了四分之一的時(shí)間也節省了大量的資金成本。
年Instron發(fā)布了新的WaveMatrix版本，它內含適應性頻率控制的功能，整個(gè)軟件中內置的，首先是測試更加簡(jiǎn)單、可靠，同時(shí)溫度的控制、衡量也可以通過(guò)控制器進(jìn)行調整，同時(shí)我們也可以節省大量的成本，同時(shí)也可以通過(guò)我們自己的調節適應自己的情況。這樣的一種做法，對整個(gè)業(yè)界來(lái)講都是帶來(lái)了很大的利益。所以我們把現有的結果和實(shí)際測試結果相比較，就可以在測試過(guò)程中頻率等相關(guān)控制變得更加的簡(jiǎn)單和有效。