大作业-风电叶片最终版分解.doc

材料科学与工程学院 论 文 题 目 大型风电叶片复合材料应用 院（系）名 称 材料科学与工程学院 学 生 姓 名 毕嘉宇 牛艺蒙 刘 艺 指 导 教 师 张佐光 老 师 顾轶卓 老 师 李 敏 老 师 2012年 6月 10日大型风电叶片复合材料应用 摘要 本文针对大型风电叶片夹层结构外壳及主梁，介绍了现有复合材料风电叶片的结构特点、性能要求；阐述了复合材料在风电叶片上的应用及生产现状；分析了其材料体系、制造工艺，并针对目前大型风电叶片生产过程中遇到的一些问题提出解决方案，通过对比得出了较先进且应用广泛的成型工艺；并讨论了复合材料性能测试、评价及影响因素。 关键词：风电叶片；复合材料；制造工艺；性能测试  Abstract This essay focuses on sandwich structure shell for large-scale wind turbine blades and the main beam, introducing the structural characteristics and performance requirements of the existing composite wind turbine blades; describing the application and production status of the composite wind turbine blades; analyzing the material system, manufacturing process. Also we propose solutions for some of the problems encountered in the production process of the large-scale wind turbine blades, obtained the more advanced and widely used molding process by comparison; and the performance testing of composite materials and influencing factors of such materials are also discussed. Key words：wind turbine blades; composite materials; manufacturing process; performance test 目录 摘要 I Abstract II 1、风电叶片结构特点及国内外应用情况 1 1.1风电叶片夹层结构的特点与性能要求 1 1.2复合材料在风电叶片结构中的应用实例 3 1.2.1使用可回收再利用热塑性塑料的风涡轮叶片 3 1.2.2 碳纳米管增强聚氨酯风电叶片的研制 3 1.3 复合材料风电叶片待解决的问题及发展趋势 4 2、复合材料原材料选择 5 2.1风机叶片材料的发展 5 2.2风机叶片的结构与材料选择原则 6 2.3增强体材料的选择 8 2.3.1强化材料 8 2.3.2填充纤维材料 9 2.4基体树脂材料的选择 9 2.4.1树脂基体 9 2.4.2基体材料填充剂 10 3、复合材料制造工艺设计与评估 10 3.1手糊工艺 10 3.2树脂传递模塑（RTM） 11 3.3拉挤工艺 12 3.4缠绕工艺 14 3.5高压真空浸渍树脂工艺 15 3.6真空树脂灌注工艺（VIP） 16 3.7预浸料工艺 18 3.8SPRINT技术 19 3.9制造工艺综述 20 3.9.1制造工艺的总结 20 3.9.2两种先进工艺的评估 21 3.9.3国内外制造工艺的对比 21 4、复合材料关键性能测试及评价 22 4.1.2叶片的静力设计 23 4.1.3叶片应变分布测量 24 4.1.4抗损伤性能测量 25 4.1.5叶片挠度变形测量 25 4.1.6叶片的耐环境性评定 26 4.2测试方法 26 4.2.1复合材料的测试方法 26 4.3 影响性能的主要因素 27 4.3.1设计因素对风电叶片影响 27 4.3.2制造因素对风电叶片影响 28 4.3.3检测因素对风电叶片影响 29 参