風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)——材料篇
定 價(jià)：99 元
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- 作者：王鵬 主編 楊世芳、王鵬潔、段巍 副主編
- 出版時(shí)間：2024/4/1
- ISBN：9787122446473
- 出 版 社：化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TM315
- 頁(yè)碼：214
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
本書是一本涵蓋風(fēng)機(jī)葉片材料領(lǐng)域廣泛知識(shí)的綜合教材。全書共6 章，主要介紹風(fēng)機(jī)葉片在實(shí)際使用中所承受的載荷和作用，風(fēng)機(jī)葉片制造的傳統(tǒng)金屬材料和金屬基復(fù)合材料、生物基復(fù)合材料、新型涂層材料等新型材料的應(yīng)用，當(dāng)前風(fēng)機(jī)葉片材料領(lǐng)域的前沿話題，風(fēng)機(jī)葉片材料應(yīng)用過(guò)程中存在的問題和亟待解決的技術(shù)難題，最后對(duì)風(fēng)機(jī)葉片材料領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析和展望。各章內(nèi)容都具有獨(dú)立性，同時(shí)各章內(nèi)容之間也具有一定的連貫性，為讀者提供了全面而系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)葉片材料知識(shí)。
本書可以作為能源與動(dòng)力工程等相關(guān)專業(yè)師生的教材，也適合從事相關(guān)研究的學(xué)者、工程師，或者從事風(fēng)機(jī)葉片制造與設(shè)計(jì)的技術(shù)人員閱讀，希望讀者能從本書中獲得一定的知識(shí)，并在實(shí)際應(yīng)用和研究中做出更加明智的決策。
王鵬，華北電力大學(xué)，教授。攻讀博士學(xué)位期間以及工作后一直從事功能化微納米材料的構(gòu)筑、機(jī)理分析及其性能評(píng)價(jià)方面的研究，尤其是對(duì)微納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑和氟化改性進(jìn)行了大量的研究工作，積累了豐富的研究經(jīng)驗(yàn)。入職華電以后，依托于河北省輸變電設(shè)備安全防御實(shí)驗(yàn)室，開展電力裝備防護(hù)與絕緣失效機(jī)制的研究工作。近年來(lái)，以將超疏水材料應(yīng)用于電力系統(tǒng)外絕緣為切入點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合，取得了一系列創(chuàng)新性成果。近5年，以一作在SCI收錄期刊上發(fā)表論文15篇(在top期刊發(fā)表論文7篇，包括Composites Science and Technology、Journal of Materials Chemistry A、Chemical Engineering Journal等)。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，主持國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目《二維氧化鎂微納結(jié)構(gòu)的可控制備及其超疏水絕緣子防治綠藻附生的研究》(51977079)，國(guó)家自然青年科學(xué)基金《石墨烯半導(dǎo)體超疏水涂層的構(gòu)筑及其絕緣子防覆冰性能研究》(51607067，獲評(píng)基金委電工學(xué)科優(yōu)秀結(jié)題項(xiàng)目)，河北省自然科學(xué)青年基金項(xiàng)目等多項(xiàng)國(guó)家與省部級(jí)基金。2017年，先后入選中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)青年人才托舉工程和河北省“三三三”人才工程。
第1章 緒論001
1.1 飛速發(fā)展的風(fēng)力發(fā)電需求001
1.1.1 全球能源需求和環(huán)境挑戰(zhàn)001
1.1.2 可再生能源的崛起與風(fēng)力發(fā)電的興起003
1.1.3 風(fēng)力發(fā)電的歷史006
1.1.4 風(fēng)力渦輪機(jī)及其葉片的關(guān)鍵作用010
1.1.5 風(fēng)力渦輪機(jī)葉片材料的發(fā)展歷程011
1.1.6 風(fēng)力渦輪機(jī)葉片材料的重要性012
1.1.7 新興材料和前沿技術(shù)的涌現(xiàn)013
1.2 本教材的意義014
1.3 教材概述015
第2章 風(fēng)機(jī)葉片的力學(xué)基礎(chǔ)016
2.1 風(fēng)機(jī)葉片的載荷及其作用016
2.1.1 靜態(tài)載荷017
2.1.2 動(dòng)態(tài)載荷023
2.1.3 疲勞載荷027
2.2 應(yīng)力、應(yīng)變和變形的概念034
2.2.1 彈性應(yīng)力035
2.2.2 塑性應(yīng)變040
2.2.3 變形機(jī)理042
2.3 風(fēng)機(jī)葉片的分析方法045
2.3.1 解析方法046
2.3.2 數(shù)值模擬方法050
2.3.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法060
第3章 復(fù)合材料和傳統(tǒng)材料的應(yīng)用066
3.1 鋼的應(yīng)用066
3.1.1 結(jié)構(gòu)鋼069
3.1.2 不銹鋼073
3.1.3 合金鋼076
3.2 鋁合金材料的應(yīng)用080
3.2.1 鋁合金系列080
3.2.2 鋁合金在葉片中的應(yīng)用085
3.3 復(fù)合材料與傳統(tǒng)材料的應(yīng)用090
3.3.1 碳纖維復(fù)合材料092
3.3.2 玻璃纖維復(fù)合材料096
3.3.3 復(fù)合材料葉片的制造工藝098
3.3.4 傳統(tǒng)材料的技術(shù)103
3.3.5 市場(chǎng)發(fā)展前景110
第4章 新型復(fù)合材料的應(yīng)用111
4.1 新型纖維增強(qiáng)材料的應(yīng)用111
4.1.1 玄武巖纖維111
4.1.2 有機(jī)纖維112
4.1.3 PPS 纖維113
4.1.4 碳化硅纖維113
4.1.5 氧化鋁纖維114
4.1.6 酚醛纖維115
4.1.7 硼纖維115
4.2 生物基復(fù)合材料的應(yīng)用115
4.2.1 生物基復(fù)合材料的特性115
4.2.2 生物基復(fù)合材料在葉片中的應(yīng)用123
4.3 新型涂層材料的應(yīng)用125
4.3.1 防覆冰涂層126
4.3.2 防腐涂層129
4.3.3 高溫阻燃涂層132
4.4 新型材料的制備技術(shù)136
4.4.1 先進(jìn)制備工藝136
4.4.2 材料性能調(diào)控145
4.4.3 葉片回收與可持續(xù)制備技術(shù)148
第5章 風(fēng)機(jī)葉片領(lǐng)域前沿話題154
5.1 葉片材料微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)154
5.1.1 納米增強(qiáng)材料應(yīng)用154
5.1.2 葉片芯材微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)155
5.2 智能材料在風(fēng)機(jī)葉片中的應(yīng)用156
5.2.1 智能傳感器技術(shù)156
5.2.2 自修復(fù)材料159
5.33D 打印技術(shù)在風(fēng)機(jī)葉片中的應(yīng)用165
5.3.13D 打印纖維復(fù)合材料工藝特點(diǎn)與參數(shù)166
5.3.23D 打印葉片材料選擇171
5.3.33D 打印葉片設(shè)計(jì)與制造173
第6章 對(duì)風(fēng)機(jī)葉片技術(shù)未來(lái)的展望與思考175
6.1 現(xiàn)有技術(shù)的局限性及解決方案175
6.1.1 材料強(qiáng)度與耐久性的平衡175
6.1.2 可再生材料的性能挑戰(zhàn)180
6.1.3 制造和加工技術(shù)的限制183
6.1.4 可持續(xù)性與環(huán)保需求188
6.1.5 維護(hù)和修復(fù)難度188
6.1.6 資源的有限性192
6.2 材料科學(xué)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)193
6.2.1 新型材料的應(yīng)用193
6.2.2 提高材料性能199
6.2.3 制造工藝的創(chuàng)新204
6.2.4 多功能化材料的發(fā)展205
6.2.5 可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保導(dǎo)向206
6.2.6 跨學(xué)科合作與創(chuàng)新207
6.2.7 能源轉(zhuǎn)型的推動(dòng)208
參考文獻(xiàn)210
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