Effects of Viscoelasticity on the Stress Evolution over the Lifetime of Filament-Wound Composite Flywheel Rotors for Energy Storage
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Notice bibliographique
Résumé
High-velocity and long-lifetime operating conditions of modern high-speed energy storage flywheel rotors may create the necessary conditions for failure modes not included in current quasi-static failure analyses. In the present study, a computational algorithm based on an accepted analytical model was developed to investigate the viscoelastic behavior of carbon fiber reinforced polymer composite flywheel rotors with an aluminum hub assembled via a press-fit. The Tsai-Wu failure criterion was applied to assess failure. Two simulation cases were developed to explore the effects of viscoelasticity on composite flywheel rotors, i.e., a worst-case operating condition and a case akin to realistic flywheel operations. The simulations indicate that viscoelastic effects are likely to reduce peak stresses in the composite rim over time. However, viscoelasticity also affects stresses in the hub and the hub-rim interface in ways that may cause rotor failure. It was further found that charge-discharge cycles of the flywheel energy storage device may create significant fatigue loading conditions. It was therefore concluded that the design of composite flywheel rotors should include viscoelastic and fatigue analyses to ensure safe operation.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle