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一种高效抑制风机叶片分层和脱胶失效的结构设计方法技术

技术编号:40081696 阅读:14 留言:0更新日期:2024-01-23 14:49
本发明专利技术公开了一种高效抑制风机叶片分层和脱胶失效的结构设计方法。所述风机叶片结构包括上、下侧蒙皮、中间芯层结构以及连接两侧蒙皮与芯层的连续纤维束。所述中间芯层结构包括不连续格栅板、空心管、以及空心管两端的倒角,其即可以提高蒙皮和芯层的接触面积,增加二者之间的粘结力,也可以增强蒙皮和芯层结构的局部屈曲稳定性,降低材料的分层失效可能性。所述纤维束具有预拉应力,且穿过芯层的空心管结构与上、下两侧的蒙皮相连,在蒙皮和芯层之间的形成机械咬合力,从而有效抑制蒙皮和芯层之间的脱胶失效。

【技术实现步骤摘要】


技术介绍

1、风电是领先的可再生能源,是实现我国“碳排放”目标的重要途径。为提高风机发电效率,叶片,作为唯一直接收集风能的结构部件,已增长超百米。传统百米级大型风电叶片通过多体成型方式进行制备,即上、下蒙皮和中间连续格栅芯层三个部分先通过纤维铺层、真空灌注的方式分别成型,再通过结构胶相连。然而,由于芯层连续格栅板具有超大长高比,薄壁特征显著,芯层结构与蒙皮之间的界面粘结力弱,且都易产生较大平面外屈曲变形,产生额外的剪应力。因此传统风机叶片的蒙皮与芯层格栅易产生分层失效;而蒙皮与芯层之间的界面易产生脱胶失效,造成叶片实际使用寿命远小于预期,造成巨大的经济损失。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种高效抑制风机叶片分层和脱胶失效的结构设计方法,用于解决现有技术中传统叶片蒙皮和芯层自身的分层失效问题,以及蒙皮和芯层之间的脱胶失效问题。

2、本专利技术提供一种高效抑制风机叶片分层和脱胶失效的结构设计方法,所述风机叶片结构包括上、下侧蒙皮、中间芯层结构以及连接蒙皮与芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高效抑制风机叶片分层和脱胶失效的结构设计方法,其特征在于:所述风机叶片结构包括上、下侧蒙皮(1和2)、中间芯层结构(3)以及连接两侧蒙皮与芯层的连续纤维束(4)。

2.根据权利要求1所述的一种高效抑制风机叶片分层和脱胶失效的结构设计方法,其特征在于:所述中间芯层结构(3)由空心管(31)和不连续格栅板(32)组成,空心管(31)通过格栅板(32)沿叶片长度方向(5)首尾相连,且沿叶片宽度方向不相连(6)。

3.根据权利要求1所述的一种高效抑制风机叶片分层和脱胶失效的结构设计方法,其特征在于:空心管(31)中心线直径不大于格栅板(32)长度,即空心管直径与两...

【技术特征摘要】

1.一种高效抑制风机叶片分层和脱胶失效的结构设计方法,其特征在于:所述风机叶片结构包括上、下侧蒙皮(1和2)、中间芯层结构(3)以及连接两侧蒙皮与芯层的连续纤维束(4)。

2.根据权利要求1所述的一种高效抑制风机叶片分层和脱胶失效的结构设计方法,其特征在于:所述中间芯层结构(3)由空心管(31)和不连续格栅板(32)组成,空心管(31)通过格栅板(32)沿叶片长度方向(5)首尾相连,且沿叶片宽度方向不相连(6)。

3.根据权利要求1所述的一种高效抑制风机叶片分层和脱胶失效的结构设计方法,其特征在于:空心管(31)中心线直径不大于格栅板(32)长度,即空心管直径与两相邻空心管间距之比不大于0.5(或该值附近)。

4.根据权利要求1所述的一种高效抑制风机叶片分层和脱胶失效的结构设计方法,其特征在于:所述空心管(31)可以为等截面空心管或变截面空心管。

5.根据权利要求1所述的一种高效抑制风机叶片分层和脱胶失效的结构设计方法,其特征在于:所述空心管(31)的上、下两端通过倒角构造(33,34)与上、下侧蒙皮(1,2)相连接,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓明王宇航周绪红戴盛林
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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