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基于三维热传导模型的风力机叶片缺陷深度检测
被引量：
3
1
作者
张雪岩
周勃
李鹤
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期174-182,共9页
基于等效源法建立了含缺陷叶片三维热传导模型,解决了一维导热模型不能有效预测各向异性材料缺陷周围三维热流的问题,实现了用脉冲红外热像技术对大型风力机叶片缺陷深度进行准确评估。通过线性坐标变换将含缺陷叶片三维导热方程简化为...
基于等效源法建立了含缺陷叶片三维热传导模型,解决了一维导热模型不能有效预测各向异性材料缺陷周围三维热流的问题,实现了用脉冲红外热像技术对大型风力机叶片缺陷深度进行准确评估。通过线性坐标变换将含缺陷叶片三维导热方程简化为各向同性问题,再用分离变量法求得第三类边界条件下的缺陷区表面过余温度解析解,建立了缺陷几何尺寸、过余温度峰值时刻与缺陷深度之间的定量关系。对1.5 MW风力机玻璃纤维增强复合材料(GFRP)复合材料叶片进行了现场检测,证明了方法的可行性。测试结果表明,量程可达7.8 mm,检测误差低于10%,相较于一维模型方法可使精度提高10%~31.4%。此外,当缺陷深度超过3 mm,边界换热不可被忽略,否则将导致10.0%以上的检测误差。文中方法可为其他各向异性材料的缺陷检测提供参考。
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关键词
风力机叶片
缺陷深度
红外热像
三维热传导模型
玻璃纤维增强复合材料
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职称材料
石墨烯光电探测器的热场分布
2
作者
董柳笛
王新国
王德波
《半导体技术》
CAS
北大核心
2020年第5期359-363,共5页
与其他光电探测器相比,基于石墨烯的光电探测器具有响应度好、响应频率和探测灵敏度高等优点。在器件工作期间,温度对其性能的影响不可忽略。为了解决由于温度过高而带来的性能不稳定问题,针对光电探测器建立了三维热传导模型研究其温...
与其他光电探测器相比,基于石墨烯的光电探测器具有响应度好、响应频率和探测灵敏度高等优点。在器件工作期间,温度对其性能的影响不可忽略。为了解决由于温度过高而带来的性能不稳定问题,针对光电探测器建立了三维热传导模型研究其温度分布情况,并利用显式差分法求解其数值解。等离子体增强型石墨烯光电探测器具有响应度高和频带宽等特点,因此以等离子体增强型石墨烯光电探测器为例进行计算,结果为等离子体温度为306.6 K,探测器边界温度为305.7 K,利用COMSOL软件验证得到等离子体温度为306.26 K,探测器边界温度为305.98 K,相对误差分别为0.11%和0.091%。由此证明了所建立模型的准确性和实用性,这对光电探测器设计具有一定指导意义。
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关键词
光电探测器
石墨烯
三维热传导模型
显式差分
COMSOL软件
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职称材料
题名
基于三维热传导模型的风力机叶片缺陷深度检测
被引量：
3
1
作者
张雪岩
周勃
李鹤
机构
沈阳工业大学机械工程学院
沈阳工业大学建筑与土木工程学院
东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期174-182,共9页
基金
国家自然科学基金(51575361)
航空动力装备振动及控制教育部重点实验室开放课题(VCAME201905)
沈阳市中青年科技创新人才支持计划项目(RC190365)资助。
文摘
基于等效源法建立了含缺陷叶片三维热传导模型,解决了一维导热模型不能有效预测各向异性材料缺陷周围三维热流的问题,实现了用脉冲红外热像技术对大型风力机叶片缺陷深度进行准确评估。通过线性坐标变换将含缺陷叶片三维导热方程简化为各向同性问题,再用分离变量法求得第三类边界条件下的缺陷区表面过余温度解析解,建立了缺陷几何尺寸、过余温度峰值时刻与缺陷深度之间的定量关系。对1.5 MW风力机玻璃纤维增强复合材料(GFRP)复合材料叶片进行了现场检测,证明了方法的可行性。测试结果表明,量程可达7.8 mm,检测误差低于10%,相较于一维模型方法可使精度提高10%~31.4%。此外,当缺陷深度超过3 mm,边界换热不可被忽略,否则将导致10.0%以上的检测误差。文中方法可为其他各向异性材料的缺陷检测提供参考。
关键词
风力机叶片
缺陷深度
红外热像
三维热传导模型
玻璃纤维增强复合材料
Keywords
wind turbine blade
defect depth
infrared thermography
three dimensional heat conduction model
glass fiber reinforced plastic
分类号
TH87 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
石墨烯光电探测器的热场分布
2
作者
董柳笛
王新国
王德波
机构
南京邮电大学电子与光学工程学院微电子学院
出处
《半导体技术》
CAS
北大核心
2020年第5期359-363,共5页
基金
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(61704086)
江苏省自然科学基金青年基金资助项目(BK20140890)
+1 种基金
南京邮电大学国自基金孵化资助项目(NY215139,NY217039)
全国大学生创新训练计划项目(SZDG2019009)。
文摘
与其他光电探测器相比,基于石墨烯的光电探测器具有响应度好、响应频率和探测灵敏度高等优点。在器件工作期间,温度对其性能的影响不可忽略。为了解决由于温度过高而带来的性能不稳定问题,针对光电探测器建立了三维热传导模型研究其温度分布情况,并利用显式差分法求解其数值解。等离子体增强型石墨烯光电探测器具有响应度高和频带宽等特点,因此以等离子体增强型石墨烯光电探测器为例进行计算,结果为等离子体温度为306.6 K,探测器边界温度为305.7 K,利用COMSOL软件验证得到等离子体温度为306.26 K,探测器边界温度为305.98 K,相对误差分别为0.11%和0.091%。由此证明了所建立模型的准确性和实用性,这对光电探测器设计具有一定指导意义。
关键词
光电探测器
石墨烯
三维热传导模型
显式差分
COMSOL软件
Keywords
photodetector
graphene
3D thermal conduction model
explicit difference
COMSOL software
分类号
TN36 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于三维热传导模型的风力机叶片缺陷深度检测
张雪岩
周勃
李鹤
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
石墨烯光电探测器的热场分布
董柳笛
王新国
王德波
《半导体技术》
CAS
北大核心
2020
0
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职称材料
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0
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