风力发电机叶片材料强度测试
叶片制造与检验
(4)缺点 1)属于劳动密集型生产，产品质量由工人训练程度决定； 2)玻纤含量不可能太高；树脂需要粘度较低才易手工操作，溶剂/苯乙 烯量高，力学与热性能受限制； 3)手糊用树脂分子量低；通常可能较分子量高的树脂有害于人的健康 和安全
2．2 RIM(Reaction Injection Molding-反应注射成型)
导电性，也可以有效地避免雷击对叶片造成的损伤。
几种常用材料与复合材料的比强度和比模量：
材料名称
钢 铝 钛 玻璃钢 碳纤维/环 氧树脂 碳纤维/环 氧树脂 芳纶纤维/ 环氧树脂 硼纤维/环 氧树脂
密度 g/cm3 7.8 2.8 4.5 2.0 1.45
1.6
1.4
2.1
拉伸强度 ×104MPa
10.10 4.61 9.41 10.40 14.71
RIM 示意图
(1)概要 将两种或两种以上的组分在混合区低压(0.5MPa)混合后，即在低 压(0.5-1.5MPa)下注射到闭模中反应成型，此即为工艺过程。若组分 一为多元醇，一为异氰酸酯，则反应生成聚氨酯。为增加强度，可直 接在一种组分内行加入磨碎玻纤原丝和(或)填料。弈也也可采用长纤维 (如连续纤维毡、织物、复合毡、短切原丝等的预成型物等)增强，在 注射前，将长纤维增强材料预先置模具内。用此法可得到高力学性能 的制品。 (2)原材料 树脂：常用聚氨酯体系或聚氨酯/脲混合体系；亦可采用环氧、尼龙、
风电机组叶片检验主要项目概述
风机叶片检验主要项目概述风机叶片检验和分析项目主要有以下几种：静态检验疲劳检验室外检验模型分析强度（硬度）检验红外成像分析声学分析超声检查叶片表面质量控制质量分布测量自然频率和阻尼的测定一、静态检验静态检验用来测定叶片的结构特性，包括硬度数据和应力分布。
静态检验可以使用多点负载方法或单点负载方法，并且负载可以在水平方向进行也可以在垂直方向进室外多点垂直方向静态检验高达10个负载点的叶片静态检验行二、疲劳检验叶片的疲劳检验用来测定叶片的疲劳特性。
实际大小的叶片疲劳检验通常是认证程序的基本部分。
BLAEST 叶片检验中心提供的叶片疲劳检验包括单独的翼面向和翼弦向检验。
疲劳检验时间要长达几个月，检验过程中，要定期的监督、检查以及检验设备的校准。
检验工作人员通过网络摄象机和数据采集系统的在线网络端口进行检验过程的监督。
大篷中的风机叶片疲劳检验翼面向疲劳检验三、室外检验室外检验是一种选择性的检验方式。
室外检验可以降低费用，但同时也增加难度。
必须对检验和测量设备加以保护，以免受环境的破坏，并且还要考虑检验的机密性和噪音的影响。
温度变化和风况也影响检验的结果，因此有必要在测量、分析时把这些因素考虑进去，然后得出结果。
四、超声波检查最佳叶片生产需要渊博的设计、原材料知识以及生产技术。
随之带来的问题是随着叶片的增大，生产成本也在提高，技术要求也在提高，因此生产风机叶片的风险也在提高，因此需要一种快速、高效并且非破坏性的检查方法。
自动化超声波检查新型移动扫描仪自动超声波检查非常适合风机叶片检验。
利用自动超声波检验方可以有效的检测层的厚度变化，显示隐藏的产品故障，例如：分层、内含物、气孔（干燥地区）、缺少黏合剂、翼梁与外壳之间以及外壳的前缘与后缘之间黏结不牢。
超声波检验可以直接用来最优化叶片设计和产品参数，从而大幅降低叶片故障的风险。
五、叶片表面质量控制良好的叶片表面和涂层是确保叶片使用寿命的第一步，如果对叶片表面进行涂层，清洁是非常重要的。
检测与测量技术在风电叶片制造中的应用
检测与测量技术在风电叶片制造中的应用在风电叶片制造过程中，检测与测量技术的应用扮演着至关重要的角色。
这些技术不仅能够提高叶片的质量和性能，还能够提高生产效率和降低成本。
本文将探讨检测与测量技术在风电叶片制造中的应用，并探讨其未来发展的趋势。
首先，检测与测量技术在风电叶片制造中的应用主要体现在质量检测方面。
由于叶片是风力发电机关键的组成部分，其质量直接影响发电机的性能和寿命。
因此，在制造过程中需要使用各种检测技术来确保叶片的质量。
例如，通过使用光学测量仪器可以对叶片的曲率、表面光洁度和形状进行精确测量，从而保证叶片的外观和aerodynamic performance。
同时，使用高精度的力学测试仪器可以对叶片的强度和刚度进行测量，以确保其能够承受风力的作用并保持结构的稳定。
通过这些检测技术，制造商可以在生产过程中及时发现潜在的问题并进行改进，从而提高叶片的质量和性能。
除了质量检测，检测与测量技术还可以在风电叶片制造中应用于过程控制。
在制造叶片的过程中，需要进行多个工序，如材料准备、模具制作、叶片成型等。
通过使用检测与测量技术，制造商可以实时监测每个工序的关键参数，以确保生产过程的稳定性和一致性。
例如，在模具制作过程中，使用三维坐标测量仪可以对模具进行精确的尺寸和形状测量，以确保叶片的几何形状能够符合设计要求。
在叶片成型过程中，使用温度和湿度传感器可以实时监测环境条件，以确保材料的硬化和固化过程能够在适当的条件下进行。
通过这些过程控制技术，制造商可以提高生产的效率和稳定性，从而降低生产成本。
此外，检测与测量技术在风电叶片制造中还可以用于研发和创新。
随着技术的不断发展，新材料和新工艺的引入使得叶片的设计和制造变得更加复杂。
在这种情况下，使用先进的检测与测量技术可以帮助研发人员评估新材料的性能，并对新工艺进行优化。
例如，使用红外热像仪可以实时监测叶片的温度分布，从而评估材料的导热性能和热传导效果。
通过这些研发和创新的应用，制造商可以不断改善叶片的设计和制造工艺，提高风力发电机的效率和可靠性。
风力发电机组及其叶片的主要测试项目
1 叶片主要检验和分析项目风力发电机组动力性能的测试要根据IEC 61400-23“风力机发电系统-第23部分：风轮叶片全尺寸结构试验”标准的最新版执行。
1.1 叶片静力试验静力试验用来测定叶片的结构特性，包括硬度数据和应力分布。
叶片可用面载荷或集中载荷（单点/多点载荷）来进行加载。
每种方法都有其优缺点，加载方法通常按下面讨论的经验方法来确定。
包括分布式面载荷加载方法、单点加载方法、多点加载方法。
静力试验加载通常涉及一个递增加载顺序的应用。
对于一个给定的加载顺序，静力试验载荷通常按均匀的步幅施加，或以稳定的控制速率平稳地增加。
必要时，可明确规定加载速率与最大载荷等级的数值。
通常加载速率应足够慢，以避免载荷波动引起的动态影响，从而改变试验的结果。
1.2 叶片疲劳试验叶片的疲劳试验用来测定叶片的疲劳特性。
实际大小的叶片疲劳试验通常是认证程序的基本部分。
疲劳试验时间要长达几个月，检验过程中，要定期的监督、检查以及检验设备的校准。
在疲劳试验中有很多种叶片加载方法，载荷可以施加在单点上或多点上，弯曲载荷可施加在单轴、两轴或多轴上，载荷可以是等幅恒频的，也可以是变幅变频的。
每种加载方法都有其优缺点。
加载方法的选用通常取决于所用的试验设备。
主要包括等幅加载、分块加载、变幅加载、单轴加载、多轴加载、多载荷点加载、共振法加载。
推荐的试验方法的优缺点如下表：表1 推荐的试验方法的优缺点1.3 叶片挠曲变形测量由于风轮相对于塔架的间隙有限，因此，叶片挥舞方向的挠度是非常重要的。
在试验过程中，应记录叶片和试验台的挠度。
该试验通常与静力试验一起进行。
1.4 叶片刚度分布测量叶片在给定载荷方向下的弯曲刚度可由载荷/应变测量值或由挠度测量值来导出。
叶片的扭转刚度可以表示为旋转角随扭矩增大的函数。
1.5 叶片应变分布测量如果需要，可用由置于叶片测试区域上的应变计测量叶片应变水平分布，应变计的位置和方向必须记录。
测量的次数取决于试验的叶片（例如叶片的大小、复杂程度、需要测量的区域等）。
风力发电机叶片检测方法
风力发电机叶片检测方法摘要：一、引言二、风力发电机叶片检测方法概述1.视觉检测2.红外热像检测3.超声波检测4.激光雷达检测5.振动检测三、各类检测方法的优缺点四、发展趋势与展望五、结论正文：一、引言随着风力发电在我国的普及和可持续发展，风力发电机叶片的安全运行已成为关注的焦点。
叶片作为风力发电机的关键部件，其运行状态直接影响到整个风力发电系统的性能和寿命。
因此，对风力发电机叶片进行有效的检测具有重要意义。
本文将对风力发电机叶片的检测方法进行综述，以期为风力发电机叶片的安全运行提供参考。
二、风力发电机叶片检测方法概述1.视觉检测视觉检测是通过观察叶片的外观、表面损伤、裂纹等方面来判断叶片的运行状态。
这种方法直观、简单，但受限于观察角度、光照条件等因素，检测效果有限。
2.红外热像检测红外热像检测是通过测量叶片表面的温度分布，分析叶片在不同温度场下的热传导性能。
这种方法可发现叶片内部的温度异常，从而判断叶片是否存在损伤或故障。
3.超声波检测超声波检测是通过发射超声波扫描叶片，检测叶片内部的结构和厚度。
这种方法可发现叶片内部的裂纹、疏松等缺陷，具有较高的检测准确性。
4.激光雷达检测激光雷达检测是通过激光束扫描叶片表面，获取叶片的三维几何信息。
这种方法可实现对叶片表面的高精度检测，适用于大型风力发电机叶片的检测。
5.振动检测振动检测是通过测量叶片在运行过程中的振动参数，分析叶片的运行状态。
这种方法可发现叶片是否存在不平衡、损伤等问题，但对叶片的安装角度和运行条件有一定要求。
三、各类检测方法的优缺点1.视觉检测：优点是直观、简单；缺点是检测效果受限于观察角度、光照条件等因素。
2.红外热像检测：优点是可发现叶片内部的温度异常；缺点是对叶片表面的清洁度要求较高，且不易检测到表面损伤。
3.超声波检测：优点是检测准确性高；缺点是检测过程较为复杂，对操作人员要求较高。
4.激光雷达检测：优点是高精度、适用于大型叶片检测；缺点是设备成本较高，对环境条件有一定要求。
海上风力发电风轮叶片静态强度与刚度分析
海上风力发电风轮叶片静态强度与刚度分析海上风力发电是近年来风力发电行业的一个兴起领域。
相比陆地风力发电，海上风力发电具有更大的潜力和优势，包括更强的风能资源、更稳定的风速和更大的发电容量。
然而，由于海上环境的复杂性和恶劣性，海上风力发电设备的设计和运行面临着一系列挑战。
在海上风力发电系统中，风轮叶片是最重要的组成部分之一。
风轮叶片的性能直接影响着风力发电系统的效率和可靠性。
因此，对风轮叶片的静态强度和刚度进行正确的分析非常关键。
首先，静态强度分析是确定风轮叶片在风载荷作用下是否可以承受该载荷而不发生破坏的一种分析方法。
强度分析需要考虑叶片材料的力学性质、受力模式以及载荷的大小和方向等因素。
在进行静态强度分析时，常用的方法是有限元分析。
该分析方法可以将复杂的叶片结构离散成许多小元素，然后根据各个小元素受力情况计算整体叶片的应力分布。
通过对应力分布进行比较和分析，可以判断叶片是否足够强度，即是否能够抵抗住各种风载荷。
其次，静态刚度分析是评估叶片对外界载荷响应能力的分析方法。
刚度分析包括弯曲刚度和扭转刚度两个方面。
弯曲刚度是指叶片在受到风载荷时的抗弯性能，而扭转刚度是指叶片在受到扭转力矩时的抗扭性能。
静态刚度分析需要考虑叶片的几何形状、材料性质以及受力模式等因素。
同样，有限元分析也是静态刚度分析的常用方法。
通过计算叶片各个位置的位移和形变，可以评估叶片在风载荷下的刚度表现，并确定是否满足设计要求。
除了量化分析静态强度和刚度外，还需要对风轮叶片进行结构优化。
结构优化是通过利用现代计算机辅助设计软件对叶片的形状、材料和组织结构等进行优化，以提高叶片的性能。
在优化设计中，需要综合考虑叶片的强度、刚度和重量等指标，并根据实际应用需求进行相应的调整。
此外，为了保障海上风力发电系统的运行安全和可靠性，还需要对叶片进行寿命评估。
寿命评估是通过考虑叶片的材料疲劳特性、气候环境和运行工况等因素，来评估叶片在使用寿命内能否保持安全可靠的一种分析方法。
MW级风电材料——树脂及纤维综合评估报告
叶片树脂综合评估报告
一、材料性能部分：
2、工艺状况：
1）、90层玻璃纤维在常温（25℃）条件和模具预热到40℃条件下模具面、中心、表面放热状况对比：
A、试验条件说明：
B、常温环境条件下放热：
C、模具预热到40℃左右条件下灌注放热：
说明：1、玻璃纤维均为圣戈班对应型号产品；
2、所有数据均来至于第三方测试报告
3、材料性能综合评定结论：
1）、纯树脂性能A树脂产品和设计推荐进口材料（目标材料）没有差异；FRP力学性能，A树脂产品满足设计值，和设计推荐进口材料基本一致。
2）、工艺性能A树脂因粘度略低，故灌注时间略快，同种工艺条件下，最高放热温度与设计推荐进口材料比略低，为改善工艺提供了更多空间。
4、叶片试制结果评定：
调整即可切换使用。
二、企业状况及历史业绩
三、综合结论：
综合性能、企业状况与风险管控，做如下建议：
第一供应商可以选择：公司第二供应商可以选择：公司第三供应商可以选择：公司。
风力发电叶片无损检测技术 邢晓坡
风力发电叶片无损检测技术邢晓坡摘要：风力发电具有资源再生、容量巨大、无污染、度电成本低等优点，是未来电力的先进生产方向。
在风力发电系统组成中，风力发电叶片是能量转化的关键部件且故障率相对较高。
为确保风电叶片在野外复杂气候条件下长期可靠运行，风电产业发展较快的国家或大的叶片制造商都建立了自己的叶片检测中心，同时，许多风机叶片生产厂家均迫切提出了建立叶片无损检测能力的需求。
关键词：风电叶片；缺陷；无损检测1.概述近年来，随着风电行业快速发展，风电机组不断朝着大型化趋势发展，叶片的长度也不断增加，叶片的生产制造成本也越来越昂贵，其占整机总成本达到10%-15%。
对于运行的机组，如果叶片出现质量问题，不仅修复和更换的成本昂贵，而且还会影响整个机组运行的稳定性和安全性，特别是对于大型海上风机叶片，其运输、吊装和维护的成本都很高。
因而通过有效检测手段及早发现缺陷和损伤是非常重要的，同时可以及时对叶片进行维护以免造成更大的事故。
针对风电叶片不同的缺陷和损伤形式，可以将风电叶片无损检测方法大致分为静态无损检测和动态监测。
对于叶片在生产、运输、安装过程中产生的缺陷损伤通常采用静态无损检测方法;对于叶片在运行过程中即将发生的缺陷损伤，通常采用动态监测方法进行监测和预判。
目前，常用的静态无损检测方法有目视法、敲击法、超声波检测法、激光散斑检测法、红外热成像检测、射线检测和微波等方法;动态监测方法目前研究和关注相对较多的主要有声发射、光纤传感、加速度传感、振动监测等方法。
2.风电叶片的主要缺陷2.1缺陷类型与产生原因受制造工艺、黏结工艺等随机因素的影响，风电叶片难免会带有孔隙、裂纹、分层、脱黏等结构缺陷。
风电叶片的缺陷可能只是一种类型，也可能是好几种类型的缺陷同时存在。
缺陷产生的原因是多种多样的，可以归纳为以下几点：①工艺方面：叶片手糊成型过程中气泡排挤不完全；叶片灌注过程中树脂体系引入的气泡，导致局部纤维未浸透；玻纤布层铺时出现褶皱，在灌注前没有发现和处理。
风力机叶片及材料的判定
玻璃钢2010年第3期风力机叶片及材料的判定王强华译郭 辉 校（上海玻璃钢研究院有限公司，上海201404）摘要用于风力机设计和测试的IEC61400系列标准已在过去十几年中建立起来，现已被国际风力机行业认可。
其中，该系列标准包括一个针对设计要求的通用标准IEC61400-1（2005），该设计要求涵盖载荷和安全以及IEC61400-23（2001）中风力机叶片结构型式试验的技术要求。
新型风力机叶片的设计要求材料的判定和结构强度的型式试验。
本文说明了按照这些IEC61400标准如何进行材料判定和型式试验。
解释了针对极限强度设计所要求的拉伸和压缩详细的试样测试。
疲劳试样测试应考虑平均应力在疲劳寿命期内的影响。
在风力机叶片全尺寸疲劳试验中，20年的疲劳载荷谱被转化成一个典型的恒幅等效朝两个方向的疲劳试验，其整个持续时间约4个月。
在确定试验载荷时还讨论了几个需要考虑的问题。
目前IEC61400系列标准中设计和试验的一套方法是基于钢结构设计的一套方法。
但是，现在及可预见的未来，现代风力机叶片几乎只使用复合材料。
当IEC61400标准形成复合材料先进风力机叶片设计的基础时，为了进一步发展IEC61400标准，本文应对其中的一些挑战。
这些挑战包括一些改进的技术要求，如怎样把温度作用和力学载荷结合起来，在控制制造缺陷和瑕疵中寻求更合理的方法。
1 引言现代风力发电机组的设计从一开始就受控于独立的认证制度。
最初，这些认证制度在丹麦、德国和荷兰随着这些国家风力机的开发而发展。
其中的每种国家认证制度都有不同的载荷和安全规范，并且对于结构设计和试验有不同的具体要求。
IEC系列国际标准建立于20世纪90年代末，它把这些不同地方的制度合并。
今天，这些IEC标准作为参考文件正用于每个国家的认证设计和试验之中。
IEC还在IECWT01（2001）中提出了一个全面的风力机认证制度。
有关风力机叶片设计和试验的IEC标准是IEC61400-1（2005）和IEC61400-23（2001）。
兆瓦级大型风力发电机叶片的无损检测
兆 瓦级 大型 风 力 发 电机 叶 片的 无 损检 测
２ ０ １ ３年 ５ 月
兆 瓦 级 大 型 风 力 发 电 机 叶 片 的 无 损 检 测
徐 阳 ，刘 卫 生 ，乔光 辉
（ 中复连众复合材料集团有限公司，连云港 ２ ２ ２ ０ ０ ６）
摘要 ：针对 目前 大型叶 片质量控 制难 ， 肉眼无法判断缺陷的位置和 大小的问题 ， 采 用超 声波探伤 和激光散斑 干 涉等 方法 相 结合 的手段 ， 超声波主要应 用于玻纤 纤维层合板较厚和胶 黏剂粘接的 区域检 测 ， 激 光散 斑干 涉主要应 用 于叶 片夹层结 构层 的检 测。通过 不同设备检测优 势相 结合 的方 式来 实现叶 片的整 体无损 检 测， 而且 可 以在 现场进 行检 测 以保 障风 机 的正 常
这 样大规 模地应 用 主要是 因为具有 以下几 个特性 ：
本， 严 重损 害风力 发 电经济 效益 、 产 业竞 争力 和 生存 力； 另一方 面 ， 因风 机 叶 片存 在 技 术 和质 量 缺 陷 ， 风 机 叶片制 造商 将 承担 巨额保 修 费 用 ， 存 在不 可轻 视 的技 术 和经 济 风 险 。在 叶 片 生 产 过 程 中虽 然 有许 多质 检 中控 环节 ， 但 是 由于 在前 后 缘及 大梁 粘
风机 叶片在 非常恶 劣 的气候条 件和 变载 荷工 况下 全 天候 运行 ， 如果 质量 不 高 、 可靠性差， 导致 实 际可 用
涡 流测试 、 热成像 、 光 学 成像 技 术 （ 激 光 剪 切散 斑 和 数字 图像 相关 测 量 Ｄ Ｉ Ｃ） 、 超声 波 测 试 （ 传 统 的和 相 控阵） 、 ｘ光 测 试 、 敲击测试 （ 通 过 声 音 来 判 断 叶片 内部 的胶 结缺 失 ） 、 声发射测试 （ Ａ Ｅ通 过 压 电传 感
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风力发电机叶片材料强度测试
背景
风力发电机是一种常见的可再生能源发电设备，其叶片材料的强度对于发电机的性能和可靠性至关重要。
因此，进行叶片材料的强度测试是必要的。
目的
本文档旨在介绍风力发电机叶片材料强度测试的过程和方法，以确保叶片材料符合相关要求，同时提供可靠的性能。
测试方法
1. 选择合适的材料样本进行测试，确保样本具有代表性。
2. 使用适当的测试设备，如万能试验机或冲击试验机。
3. 根据需求，可以使用以下测试方法之一或组合进行测试：
- 弯曲测试：将材料样本加载到设备中，施加力以模拟实际工作条件下的受力状态，记录测试结果。
- 拉伸测试：将材料样本拉伸至破裂，记录最大拉伸力和延展性指标。
- 冲击测试：将材料样本暴露在冲击载荷下，记录其抗冲击性能和破裂模式。
4. 根据测试结果，评估叶片材料的强度和性能指标，确认是否符合相关要求。
结论
风力发电机叶片材料强度测试是确保叶片材料质量和可靠性的重要步骤。
通过选择适当的材料样本和测试方法，可以得出准确的测试结果，并评估叶片材料是否符合要求。
这将有助于提高风力发电机的性能和可靠性，从而推动可再生能源发电的发展。