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年10月17日，北京國際風(fēng)能暨展覽會—風(fēng)電技術(shù)論壇。英斯特朗公司Peter Bailey先生給大家?guī)恚喝~片材料的疲勞測試。
以下是全文： Peter Bailey：大家上午好!我是Peter Bailey，來自于英斯特朗，希望大家能聽說過我們的公司，我們也是一個設(shè)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已經(jīng)發(fā)展非?？炝?，這個問題就是成本和生命周期給和的問題。無論怎么樣，我們的系統(tǒng)是更加簡化，整個風(fēng)機生產(chǎn)過程中疲勞測試都非常重要。比如風(fēng)機制造商，GE、西門子等等都進(jìn)行了相關(guān)材料的疲勞測試，他們有相關(guān)測試的基地，也有專門進(jìn)行疲勞測試的研究人員。
主要的問題：如果我們想要做疲勞測試，對大規(guī)模復(fù)合材料進(jìn)行測試的話，熱相關(guān)的性能是需要考慮特別的重點。復(fù)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達(dá)到20度，所以我們是不是要把頻率降低?還是怎么樣?或者說我們都要把這些考慮進(jìn)來?這些是我們必須要結(jié)合考慮的問題。這個圖是循環(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，隨著時間和溫度的推移這個情況變得越來越糟。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，我們可以平衡加熱和冷卻的比例，達(dá)到一種平衡，同時以一種我們需要樣本溫度下進(jìn)行。但是它不是這么簡單的問題，測試過程中是很復(fù)雜的，我們必須要處理好和溫度相關(guān)的問題，關(guān)系既不是線性的也不是恒定的。這里可以看到應(yīng)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復(fù)雜的環(huán)境。
我們在測試剛才當(dāng)中要根據(jù)這些不同的變化來進(jìn)行調(diào)整，隨著溫度的變化，其他的相關(guān)指數(shù)也會出現(xiàn)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。隨著溫度的不斷提升，疲勞壽命肯定也會得到減少。
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，這個虛線可以設(shè)為頻率，我們建議是5赫茲的情況下，在這個區(qū)間當(dāng)中可以看到這個坐標(biāo)軸上不同的情況，橫軸是時間，隨著時間的推移溫度出現(xiàn)了不同的情況。從最開始到后面持續(xù)的過程，最后達(dá)到了15赫茲出現(xiàn)三倍頻率變化情況下，仍可以使溫度保持比較穩(wěn)定。甚至有些情況下溫度還出現(xiàn)了降低。整個過程通過頻率的變化保證溫度的平衡。當(dāng)樣本變得太熱之前，我們要避免過熱的情況出現(xiàn)。(圖)這個圖上可以看到起始頻率可能太高了，系統(tǒng)出現(xiàn)了極大的頻率降低，以便于溫度不至于升的過高。這是一個比較可靠的測試結(jié)果。
看一下我們所擔(dān)憂的問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給我們進(jìn)行測試的時間得到大量的節(jié)省，不用做很多無用的工作。另外我們過去可能用幾周的時間做測試，通過這樣的控制節(jié)省了大量的時間成本。
另外得到控制的溫度也可以減少數(shù)據(jù)的偏差，使得數(shù)據(jù)結(jié)果能夠更好的反應(yīng)真實的情況。比較一下之前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，會發(fā)現(xiàn)并沒有嚴(yán)重遵從ASTM或者ISO的標(biāo)準(zhǔn)。另外我們的數(shù)據(jù)有可能和現(xiàn)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，所以具體問題還得具體分析。我們的數(shù)據(jù)應(yīng)該是更加可靠的。
固定頻率需要55天，用了新的系統(tǒng)整個測試40天就夠了，節(jié)省了四分之一的時間也節(jié)省了大量的資金成本。
年Instron發(fā)布了新的WaveMatrix版本，它內(nèi)含適應(yīng)性頻率控制的功能，整個軟件中內(nèi)置的，首先是測試更加簡單、可靠，同時溫度的控制、衡量也可以通過控制器進(jìn)行調(diào)整，同時我們也可以節(jié)省大量的成本，同時也可以通過我們自己的調(diào)節(jié)適應(yīng)自己的情況。這樣的一種做法，對整個業(yè)界來講都是帶來了很大的利益。所以我們把現(xiàn)有的結(jié)果和實際測試結(jié)果相比較，就可以在測試過程中頻率等相關(guān)控制變得更加的簡單和有效。