摘要：文中研究了风电叶片夹芯复合材料的芯材设计参数(材质、密度和开槽方式)与其力学性能的关系。研究发现,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚氯乙烯(PVC)发泡芯材的泡孔结构存在显著差异,PET芯材泡孔壁呈规整结构,而PVC芯材泡孔壁含有微孔结构。在力学性能方面,PET芯材表现出较高的强度和模量,PVC芯材则具有较高的韧性。对于PET芯材,密度增加导致力学强度和模量提高,但韧性有所降低。文中还比较了不同的开槽方式对夹芯复合材料四点弯曲性能的影响,结果表明,上表面十字深槽、下表面一字浅槽的开槽方式可能有利于提高夹芯复合材料弯曲过程中的承受载荷。值得注意的是,PVC芯材制备的夹芯复合结构在四点弯曲测试中展现出优异的综合性能,这可能源于PVC芯材的韧性以及加强筋的增强效果。此外,PVC芯材泡孔壁上的微孔结构可能促进了灌注过程中其与环氧树脂的耦合作用,进一步改善了复合材料的性能。研究结果为优化风电叶片夹芯复合材料的结构设计提供了理论参考。

摘要：基于某兆瓦级大型风力发电机组,研究了离心力引起的刚化效应对风电机组叶片结构性能的影响。结果表明,离心力将使叶片的低阶固有频率显著增加,叶片的位移变形和应变显著减小,同时在一定程度上提升了叶片的结构稳定性。分析结果对后续风电叶片的设计具有参考和借鉴意义。

摘要：通过有限元方法对某MW级风机叶片的静力试验工况进行了模拟分析,计算了叶片的模态以及在静力试验载荷下的位移、应变计算结果与全尺寸叶片静力试验结果较好吻合,验证了该分析方法的可靠性,可应用于风电叶片的结构校核和新叶片开发设计。

摘要：利用“离位”增韧技术,在沿用现有的风电叶根玻璃纤维轴向织物的原材料的基础上,研制附载聚芳醚酮-甲基吡咯烷酮(PEK-C/NMP)增韧织物试样件,选择PEK-C浓度、PEK-C的用量、附载织物打点面积为影响因素,以冲击后压缩强度为最重要指标,正交设计L9(34)进行工艺优化。结果显示,PEK-C浓度0.2 g/mL、PEK-C的用量为25 g/m^(2)、打点面积25%时为最佳增韧工艺参数;此方案能有效提高试验件冲击后压缩强度CAI性能45.20%,I型层间断裂韧性GIC性能11.23%、II型层间断裂韧性GIIC性能46.37%。通过增韧剂的优化和工艺的不断改进,可以在不改变风电叶片的生产工艺的前提下,能够显著提高玻璃纤维复合材料结构的界面断裂韧性,可有效阻止裂纹扩展,最终提高风电叶片叶根部件疲劳性能。

摘要：静力加载试验是验证风电叶片结构静强度以及稳定性是否满足设计要求的重要方法。文章结合试验测试数据以及采用FOCUS软件和有限元方法,对某大型风机叶片的静力加载失效破坏进行了分析。分析结果表明,PVC芯材过热引起剪切模量下降,是导致叶片壳体失效破坏的主要原因。模拟分析结果与试验测试数据以及失效破坏状况较好吻合。通过改进和完善生产工艺,解决了壳体芯材过热问题,最终叶片顺利地通过了静力加载试验。