科研訓(xùn)練報(bào)告格式

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科研訓(xùn)練報(bào)告

題目：學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：

學(xué)院：機(jī)械學(xué)院班級(jí)：機(jī)電09－4指導(dǎo)教師：孫鵬文

201*年月日

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)科研訓(xùn)練報(bào)告

1、選題背景和意義

1.1選題背景和目的

風(fēng)能作為可再生的綠色能源，憑借其巨大的商業(yè)潛力和環(huán)保效益，在全球新能源和可再生能源行業(yè)中創(chuàng)造了最快的增長(zhǎng)速度，是目前世界上能源領(lǐng)域發(fā)展最快的技術(shù)之一。內(nèi)蒙古風(fēng)能資源居全國(guó)之首（可利用面積占全國(guó)的40％），具有分布面廣、平均風(fēng)速大、有效風(fēng)時(shí)長(zhǎng)等特點(diǎn)。隨著國(guó)家能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，內(nèi)蒙古風(fēng)電事業(yè)也以大型、并網(wǎng)型風(fēng)場(chǎng)開(kāi)發(fā)為標(biāo)志得以迅猛發(fā)展，截止201*年底全區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量已突破300萬(wàn)千瓦，到201*年將達(dá)到500萬(wàn)千瓦以上。“十一五”期間，自治區(qū)計(jì)劃通過(guò)與國(guó)內(nèi)外有實(shí)力的企業(yè)開(kāi)展合作，在內(nèi)蒙古建成大型風(fēng)力機(jī)制造基地，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電設(shè)備的本地化生產(chǎn)，以風(fēng)電設(shè)施的規(guī)�；�建設(shè)帶動(dòng)風(fēng)電設(shè)備的本地化步伐�！秲�(nèi)蒙古自治區(qū)基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展報(bào)告》已將“兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)研究”列為機(jī)械工程學(xué)科重點(diǎn)支持和優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域。

風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行環(huán)境惡劣，風(fēng)機(jī)葉片是捕獲風(fēng)能的主要部件，也是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的部件，其運(yùn)動(dòng)狀況和受力情況非常復(fù)雜，主要受到由氣動(dòng)載荷、離心力和重力所引起的拉壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的聯(lián)合作用。葉片良好的設(shè)計(jì)、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行的決定因素，直接影響風(fēng)力機(jī)的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。隨著風(fēng)輪向大型化、輕量化、高性能、低成本的方向發(fā)展，提高風(fēng)輪剛度、減輕葉片重量、改善葉片疲勞特性、實(shí)現(xiàn)變槳距功率調(diào)節(jié)等問(wèn)題日益突出。

為此，研究復(fù)合纖維鋪層參數(shù)對(duì)大型風(fēng)機(jī)葉片性能的影響分析，目的在于解決“如何設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)纖維鋪層，使風(fēng)機(jī)葉片性能達(dá)到最優(yōu)”的問(wèn)題。

1.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及研究意義

經(jīng)過(guò)20余年的發(fā)展，歐美等西方發(fā)達(dá)國(guó)家纖維鋪放技術(shù)及裝備已經(jīng)比較成熟，鋪放過(guò)程實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)微機(jī)程序控制，并在飛機(jī)制造業(yè)、風(fēng)電行業(yè)得到了成功應(yīng)用。國(guó)內(nèi)對(duì)纖維鋪放成型技術(shù)的研究和裝備的研制尚處于起步階段，與世界先進(jìn)水平相比還有較大差距，嚴(yán)重缺乏具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)以及自主創(chuàng)新的能力。目前基本上以手工鋪層、真空熱壓罐成型為主，手工鋪層質(zhì)量差、性能低、制造周期長(zhǎng)、成本高，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)實(shí)行技術(shù)封鎖，嚴(yán)格禁運(yùn)此類裝備。

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圖1復(fù)合纖維鋪放原理

國(guó)內(nèi)外對(duì)復(fù)合纖維鋪層設(shè)計(jì)的研究狀況為：1）基于等距線、等分點(diǎn)的纖維鋪放路徑規(guī)劃，該算法針對(duì)具體構(gòu)件的實(shí)際應(yīng)用，應(yīng)用等距線、等分點(diǎn)鋪放路徑均勻密化算法，完成整個(gè)構(gòu)件曲面的纖維鋪放路徑規(guī)劃。該類算法并未對(duì)鋪層方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，且研究對(duì)象主要針對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道、雷達(dá)罩等回轉(zhuǎn)體構(gòu)件，只適用于開(kāi)曲面零件的纖維鋪放。2）基于遺傳算法或蟻群算法的復(fù)合材料層合板鋪層優(yōu)化設(shè)計(jì)，該類方法針對(duì)航空復(fù)合材料層合板受壓的穩(wěn)定性問(wèn)題，以工程應(yīng)用中給定的鋪層厚度和鋪放角度為已知條件，以屈曲載荷為目標(biāo)函數(shù)，采用遺傳算法或蟻群算法優(yōu)化設(shè)計(jì)鋪層順序。此類方法雖然可以比較容易地解決鋪層順序的組合優(yōu)化問(wèn)題，但是復(fù)合材料的鋪層還要受到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等方面的約束，如果直接以鋪層順序作為設(shè)計(jì)變量進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，由于其巨大的設(shè)計(jì)變量數(shù)目所引起的難以承受的計(jì)算工作量，在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)用價(jià)值不大。另外，上述研究所針對(duì)的都是復(fù)合纖維的等厚度鋪放，而風(fēng)機(jī)葉片的鋪層是由葉片所受的外載荷決定的。無(wú)論是彎矩、扭矩和離心力都是從葉尖向葉根逐漸遞增的，因此，葉片鋪層厚度也是從葉尖向葉根逐漸遞增的。

而針對(duì)復(fù)合纖維鋪層參數(shù)對(duì)大型風(fēng)機(jī)葉片性能的影響分析及鋪層設(shè)計(jì)研究在目前可查文獻(xiàn)中尚未見(jiàn)報(bào)道。

本研究具有科學(xué)研究?jī)r(jià)值和強(qiáng)烈的工程應(yīng)用背景。項(xiàng)目研究成果可為大型風(fēng)機(jī)葉片纖維鋪放控制技術(shù)的研究、鋪放裝備的研制奠定必要的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，對(duì)于我區(qū)實(shí)現(xiàn)兆瓦級(jí)風(fēng)電設(shè)備的本地化生產(chǎn)，徹底改善手工鋪放的生產(chǎn)現(xiàn)狀和落后局面，有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2研究?jī)?nèi)容與預(yù)期研究成果

2.1研究目標(biāo)

1）建立具有復(fù)雜氣動(dòng)外形和非等厚度內(nèi)部鋪層結(jié)構(gòu)的大型風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)分析

方法；

2）探究鋪層參數(shù)對(duì)復(fù)合纖維風(fēng)機(jī)葉片性能影響的宏觀性規(guī)律。

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2.2主要研究?jī)?nèi)容

在綜合考慮復(fù)合纖維性能、風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)、鋪層原則和鋪放工藝的基礎(chǔ)上，根據(jù)風(fēng)機(jī)葉片的曲面構(gòu)型、性能要求、應(yīng)力應(yīng)變分析結(jié)果，研究探索復(fù)合纖維鋪層參數(shù)對(duì)大型風(fēng)機(jī)葉片性能的影響分析。主要研究?jī)?nèi)容有：1）大型風(fēng)機(jī)葉片復(fù)合纖維鋪層設(shè)計(jì)

風(fēng)機(jī)葉片復(fù)合材料鋪層設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)層合板理論及單層性能，設(shè)計(jì)鋪放角度、各定向?qū)酉鄬?duì)于總層數(shù)的比例及鋪設(shè)順序。鋪放角度與主應(yīng)力的方向一致，不同截面的鋪層比例和層數(shù)則根據(jù)該截面的計(jì)算應(yīng)力數(shù)值關(guān)系以及總鋪層厚度確定；在綜合考慮鋪層原則、鋪放工藝及工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，規(guī)劃鋪設(shè)順序，初步確定幾種鋪層方案。

2）鋪層參數(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)葉片性能的影響分析，優(yōu)化確定最佳鋪層方案分析極限載荷下不同鋪層方案葉片的等效應(yīng)力和結(jié)構(gòu)變形，采用理論分析和有限元分析相結(jié)合的方法，探討鋪層順序、鋪層角度和各定向?qū)愉伔艑訑?shù)等參數(shù)對(duì)葉片性能的影響，優(yōu)化確定最佳鋪層方案。

2.3研究方案及技術(shù)路線

2.4擬解決的關(guān)鍵技術(shù)

1）復(fù)合纖維大型風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)分析方法；2）鋪層參數(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)葉片性能的影響分析。

2.5預(yù)期研究成果

1）形成大型風(fēng)機(jī)葉片復(fù)合纖維鋪層結(jié)構(gòu)分析方法，鋪層參數(shù)對(duì)復(fù)合纖維風(fēng)機(jī)葉片性能影響的宏觀性規(guī)律。

2）論文：在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊及國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表相關(guān)科研論文2篇以上；3）人才培養(yǎng)：培養(yǎng)碩士研究生3－5名。

3、主要參考文獻(xiàn)

[1]金海波.復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究[D].南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文.201*.P46

[2]陳紹杰,申振華,徐鶴山.復(fù)合材料與風(fēng)機(jī)葉片[J].玻璃鋼/復(fù)合材料.201*,3:42-46

[3]ShirinzadehB,AliciG,FoongCW,etal.FabricationProcessofOpenSurfacesbyRoboticFibrePlacement[J].RoboticsandComputerIntegratedManufacturing,201*,20:17-28

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[4]-01/01/content_21769174.htm

[5]汪長(zhǎng)明，楊繼賢，孫業(yè)保等.車輛發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，第一版.1981.

車床數(shù)控化改造-機(jī)械部分設(shè)計(jì)

車床數(shù)控化改造-電氣控制部分設(shè)計(jì)多叉式升降平臺(tái)設(shè)計(jì)

手動(dòng)液壓升降平臺(tái)車設(shè)計(jì)

直流電機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)立式加工中心換刀機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

三菱電梯控制系統(tǒng)的繼電器控制及PLC程序設(shè)計(jì)四自由度碼垛機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì)四自由度碼垛機(jī)電氣部分設(shè)計(jì)交流伺服系統(tǒng)的研究

步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的研究嵌入式控制系統(tǒng)的研究組態(tài)軟件核心技術(shù)的研究自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)的研究并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真研究參數(shù)化建模技術(shù)設(shè)計(jì)特征建模技術(shù)研究

大型風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

大型風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)鋪層技術(shù)城市生活垃圾破袋機(jī)設(shè)計(jì)

城市生活垃圾臥式氣流分選機(jī)設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)式盤形懸式絕緣子自動(dòng)膠裝設(shè)計(jì)步進(jìn)式盤形懸式絕緣子自動(dòng)膠裝設(shè)計(jì)滾珠絲杠電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)通用兩維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)設(shè)計(jì)

小型數(shù)控立式銑床工作臺(tái)升降和制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)小型數(shù)控臥式鏜銑床主軸箱升降和制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

擴(kuò)展閱讀：科研訓(xùn)練格式范本及實(shí)習(xí)報(bào)告填寫(xiě)

題目：×××××××××（宋體小二號(hào)，加黑）

摘要：××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××（仿宋五號(hào)字，100字以內(nèi)；“摘要：”二字加黑，具體內(nèi)容不加黑）

關(guān)鍵詞：×××；××；××××；×××（仿宋五號(hào)字，3-5個(gè)，用分號(hào)隔開(kāi)；“關(guān)鍵詞：”三字加黑，具體內(nèi)容不加黑）

一、（一）1.2.3.

（二）1.2.3.……空一行二、（一）1.2.3.

（二）1.2.3.……空一行三、（一）1.2.3.

（二）1.2.3.……

（正文部分均為宋體小四號(hào)字，一級(jí)標(biāo)題加黑，二級(jí)以下不加黑）[參考文獻(xiàn)]（[參考文獻(xiàn)]加黑，5個(gè)以上）[1][2]……

示例：

[1]袁慶龍，侯文義．Ni-P合金鍍層組織形貌及顯微硬度研究[J]．太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，201*，32(1)：51-53．

（2）專著

[序號(hào)]主要責(zé)任者．文獻(xiàn)題名[M]．出版地：出版者，出版年．示例：

[3]劉國(guó)鈞，王連成．圖書(shū)館史研究[M]．北京：高等教育出版社，1979.

（3）專利文獻(xiàn)

[序號(hào)]專利所有者．專利題名[P]．專利國(guó)別：專利號(hào)，發(fā)布日期．

示例：

[11]姜錫洲．一種溫?zé)嵬夥笏幹苽浞桨竅P]．中國(guó)專利：881056078，1983-08-12．

（4）國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

[序號(hào)]標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)名稱[S]．出版地：出版者，出版年．示例：

[1]GB/T161591996，漢語(yǔ)拼音正詞法基本規(guī)則[S]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1996．

（5）報(bào)紙文章

[序號(hào)]主要責(zé)任者．文獻(xiàn)題名[N]．報(bào)紙名，出版日期(版次)．示例：

[13]謝希德．創(chuàng)造學(xué)習(xí)的思路[N]．人民日?qǐng)?bào)，1998-12-25(10)．（6）網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)：

［序號(hào)]作者.題(篇)名.網(wǎng)址，發(fā)表日期.示例：

[2]李文.加入WTO后中國(guó)“三農(nóng)”收入面臨的新問(wèn)題.中國(guó)財(cái)會(huì)網(wǎng)，htm，201*-07-19.

（7）其它來(lái)源文獻(xiàn)注釋可根據(jù)具體情況參照有關(guān)學(xué)術(shù)刊物標(biāo)注，或根據(jù)指導(dǎo)教師的意見(jiàn)確定注釋方式。

實(shí)習(xí)報(bào)告填寫(xiě)

目的：通過(guò)科研訓(xùn)練，樹(shù)立正確的科研觀，培養(yǎng)科研思維方式，掌握正確的科研方法，提高綜合分析社會(huì)經(jīng)濟(jì)和管理問(wèn)題的能力、掌握理論及實(shí)證研究的科學(xué)方法及經(jīng)濟(jì)管理類論文寫(xiě)作的基本過(guò)程，為畢業(yè)論文的寫(xiě)作、從事科研活動(dòng)打下良好的基礎(chǔ)。要求：

（1）在明確題目與方法后，在導(dǎo)師指導(dǎo)下開(kāi)展科研活動(dòng)。積極主動(dòng)地向?qū)�師�?qǐng)教、匯報(bào)進(jìn)展情況；

（2）充分發(fā)揮主動(dòng)分發(fā)揮主動(dòng)性和積極性，積極進(jìn)行調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、分析論證、制定方案、分析總結(jié)等方面的獨(dú)立能力訓(xùn)練，從而鍛煉自己。（3）定期總結(jié)前階段的工作，提出下一階段的工作計(jì)劃；（4）提交科研訓(xùn)練報(bào)告。

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