风电叶片用国产化VAP膜的工艺性能研究

随着风电叶片向大型化、轻量化方向发展,为确保风电叶片产品质量,在叶片生产过程中引入了高模量玻纤织物,以增强其性能。但因高模量玻纤织物灌注难,在工艺设计时加入了VAP膜进行辅助,此前一直应用进口VAP膜,在巨大的成本压力下,开发国产VAP膜十分迫切。对国产VAP膜与进口VAP膜进行性能对比研究,结果显示,两者透气性和透胶性差异较小,能满足风电叶片真空灌注过程的要求,应用国产VAP膜有利于降低风电叶片生产成本,符合风电叶片平价开发的需求。

富树脂对风电叶片用玻纤拉挤板性能的影响

随着风机单机容量向大型化方向快速发展,传统的玻纤织物主梁结构已无法满足大型叶片设计的需求,玻纤拉挤板由于纤维含量高、模量高、成本低等优势,被广泛用于叶片主梁结构中,但拉挤板生产过程中可能会存在一些质量问题影响主梁的性能,而行业内对这类问题的研究尚少。为此研究了拉挤板富树脂对板材基本和静态性能的影响,并对拉挤板生产过程中调控富树脂措施提出建议。结果表明,富树脂对拉挤板的密度和纤维含量影响不大,对0°拉伸性能影响较小,对90°拉伸性能有一定影响。

风电叶片拉挤板界面强度影响因素研究

分别选取不同搁置时间、不同搁置环境、不同打磨方式的拉挤玻板,在板材间增加双轴向织物后,采用VARTM工艺制备成复合材料样件,开展风电叶片拉挤玻板界面强度影响因素研究。制样完成后,先后从宏观界面强度性能、微观形貌等对拉挤玻板界面进行测试。测试结果表明,随着搁置时间增加,拉挤玻板界面强度降低,随后界面强度维持稳定水平;拉挤玻板在采用80、120、240目砂纸打磨后,拉挤板表面粗糙度发生明显变化,粗糙度越小界面强度越小,且打磨后无法恢复到拉挤板初始界面强度。另外,在不同环境温度、湿度下搁置,对拉挤板界面强度影响较小。

风电叶片运输损伤的检测与修复

风电叶片作为风力发电设备的核心部件之一,其长度随着行业的发展也在不断升级;但是风场地理位置通常较为偏远,道路情况恶劣,随着叶片长度的增加,叶片运输难度进一步增大。近年来,由于运输造成的叶片损伤屡见不鲜,给叶片本身质量和售后服务工作带来了很大的困难和隐患。为此对运输导致的叶片损伤类型进行初步分类,并对其检测和可修复性进行了深入研究。

二种海上风电叶片用环氧结构胶性能研究

简要介绍了国内外海上风电发展概况及趋势,借助流变仪、万能试验机及DSC等检测设备,对国内外两款代表性品牌环氧结构胶粘剂进行流变性、放热特性、玻璃化转变温度、力学性能及耐盐水性能的对比测试,其检测结果表明二者不但性能相近,且均满足国际标准IEC61400-23《风力发电机组转子叶片的全尺寸比例结构试验》、国家标准GB/T 25383—2010《风力发电机组风轮叶片》及德国劳氏船级社(GL)出版的风力发电机组叶片材料技术规范所提出的对叶片设计使用寿命不少于20年的耐久性和通用性技术要求。

风电叶片用芯材PET的性能研究

为对风电叶片用泡沫芯材PET的性能进行研究,根据行业标准,对国内外PET芯材的表观形貌和力学性能进行对比,测试和分析了2种PET的主要力学性能。结果显示,国外PET和国产PET的各项性能存在差异,2种PET的力学性能均能够满足叶片的设计要求,同时,与常规泡沫PVC相比,PET吸胶量较低,有利于降低树脂的用量,因而有利于大型叶片降本增效。

风电叶片玻纤拉挤板性能影响因素的研究

玻纤拉挤板具有模量高、成本低、产出效率高、产品类型多等优势,能够满足风电行业大叶片降本减重的需求而得到广泛关注。研究了不同模量纱线、不同纤维体积含量、不同类型层间织物和不同表面粗糙度这4种因素对于玻纤拉挤板静态性能的影响,结果表明不同因素对玻纤拉挤板静态性能影响不同。纱线的模量越高或纤维体积含量越高,玻纤拉挤板本体拉伸压缩性能越好;不同类型层间织物对玻纤拉挤板界面之间结合性能影响不大;拉挤板表面粗糙度越高,玻纤拉挤板界面之间结合性越好。对拉挤板性能影响因素进行研究,旨在为今后拉挤板在风电叶片应用提供理论参考依据。

复合材料风电叶片新型一体式螺栓预埋结构测试研究

螺栓预埋型复合材料风电叶片是当前叶片行业发展的主流趋势。在产品制造过程中,该种结构的叶根端面很容易出现孔洞、气泡、富树脂层等质量问题。通过在原有预埋结构的基础上开发一种新型一体式预埋结构,解决上述问题,提高预埋叶型叶根质量。通过测试和试验结果证明:新型一体式预埋结构(玻璃钢楔形条及PVC楔形条)在设计结构、工艺适用性方面都能实现预期,在性能测试和质量改进方面具有更加明显的优势。

海上风电叶片专用胶黏剂的性能研究

对海上风电叶片专用胶黏剂的性能进行了研究,从叶片的制造工艺与性能需求角度出发,对胶黏剂的各项性能指标进行了测试和分析。通过对比发现,海上叶片专用胶黏剂在凝胶时间、本体强度、断裂延伸率、冲击强度方面,相比普通胶黏剂有很大提升,更加适合用于大型叶片的粘结,并提高产品寿命。

风电叶片拉挤玻板层间夹层织物性能研究

选取4种面密度均为200 g/m_(2)的玻纤织物作为拉挤玻板层间夹层织物,分别测试其导流速度和力学性能的差异。测试结果表明4种织物作为拉挤玻板层间夹层织物,在相同条件下导流速度差异为V_(A)>V_(B)>V_(D)>V_(C),即方格布A纬向的导流速度最快,经编±45°双向布C的导流速度最慢;4种织物作为拉挤玻板层间夹层织物时,拉挤板的搭接剪切性能无显著区别,双向布C作为拉挤玻板层间夹层织物可获得最佳的层间剪切性能,方格布A作为拉挤玻板层间夹层织物可获得最佳的90°抗拉强度。

潜伏性灌注树脂在风电叶片中的应用分析

研究了在风电叶片灌注树脂体系中,潜伏性环氧真空灌注树脂(3325A/3325B)的性能特点,包括树脂凝胶时间与树脂用量的关系,树脂粘度随时间变化关系,树脂温度随粘度变化关系,树脂不同用量条件下温度随时间变化关系。结果表明,潜伏性环氧真空灌注树脂(3325A/3325B)适用于大尺寸叶片灌注工艺。

复合材料及其在风电叶片行业应用的启示

目前复合材料与工程专业在风电叶片制造行业得到深入且广泛的应用,通过介绍结合复合材料在风电叶片行业的应用实例,总结了如何将专业知识运用到工程实践中。阐述了推进产学研深度融合,勇于向世界性难题挑战的创新精神,是提升个人专业技术水平以及企业核心竞争力的根本途径。

风电叶片轻木芯材含水率超标处理方法研究

轻木芯材是风力发电叶片结构的主要原材料之一,轻木芯材的质量严重影响着叶片的综合性能与寿命,而近年来,随着风力发电抢装潮的到来,风机上游原材料需求显著提高,尤其2020年以来叶片所用轻木芯材供应不足,且国内的轻木芯材严重依赖进口。由于轻木储藏、运输和环境因素等导致芯材含水率≥12%而超标,严重影响了叶片的成型质量,甚至造成产品报废,故含水率成为芯材验收的一个重要指标。为此对风力发电叶片芯材轻木的含水率超标处理方法进行了分析和研究。

基于NX二次开发的风电叶片模具钢架设计

为了提高风电叶片模具钢架设计效率,基于对模具几何外形的分析,提出了一种模具钢架结构。通过编写NX二次开发程序,建立钢架3D结构模型及有限元计算的抽象曲线模型;通过有限元分析计算钢架的强度和变形量来验证是否满足要求,最终实现钢架的快速设计开发。

风电叶片手糊成型环氧树脂体系的研究

采用树脂搭配系列固化剂的策略,开发出工艺窗口期宽泛的覆盖15~300min的多元化手糊环氧树脂体系。通过采用不同促进剂促进胺类固化剂获得差异化的可操作时间,同时对环氧树脂的分子结构进行改性,获得了强度和柔韧性满足要求的手糊环氧树脂产品DQ220E以及配套的DQ221H^DQ224H固化剂体系。该体系的工艺性能、力学性能、复合材料性能测试结果表明,各项指标满足风电叶片材料的要求。

风电叶片的季节性灌注生产管理和工艺技术措施

真空辅助树脂灌注工艺是风电叶片成型的关键技术之一,由于具有低成本、制品性能好、环境友好等独特的优势,该工艺已广泛应用于各种类型风电叶片的生产。在实际生产中,季节性的温湿度变化对真空辅助树脂灌注工艺的基体树脂、增强材料、真空度、导流体系铺设等关键因素影响比较明显,进而会影响到风电叶片的灌注质量及生产周期。通过合理组织生产,增加外界辅助设施,不仅可以做到降低制造叶片的能耗成本,而且还可以适时高质量地快速产出叶片。

风电叶片配重数学建模分析

介绍了风电叶片一般配重的工艺要求,并对叶片的配重进行数学建模分析,给出了配重建模需要用到的变量,建立了目标函数,最后应用Excel软件进行规划求解。结果表明数学建模能够实现快速准确配重目标,数学建模为叶片配重提供了一条新的思路。

风电叶片用粘接剂与手糊树脂的剪切性能研究

利用万能拉伸试验机对风电叶片用粘接剂和手糊树脂进行剪切性能研究,通过分析两者的剪切破坏形貌和剪切强度,探讨使用手糊树脂纤维布修复粘接剂缺胶的可行性,为现场缺陷修复提供理论依据。结果表明,叶片工艺中粘接剂抗剪强度12~24 MPa,手糊树脂抗剪强度24.09 MPa,且两者破坏形貌一致,因此手糊树脂抗剪强度可以满足叶片工艺中粘接剂的抗剪要求。

PET芯材在风电叶片上的应用及推广前景

在风电叶片复合材料成型过程中,芯材是一种重要的结构性材料,随着风电叶片产量的不断增长,芯材已呈现供不应求的态势,除了已广泛应用于风电叶片的Basal(轻木)、PVC外,具有强度高、质轻、绝缘好、耐疲劳、耐磨擦、可回收、成本低等优点的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)逐渐受到关注,并开始少量应用于风电叶片。通过对国内外多家PET材料的应用对比,探讨了PET泡沫在风电叶片行业的应用及推广前景。

风电叶片腹板PS侧粘接工艺可行性研究

随着我国风电行业的迅速发展,风电叶片不仅供货需求量增大而且平价上网的趋势也越发明显。风电叶片在制作过程中推进降本提速的形势迫在眉睫。为减少粘模时间并提高粘接质量,探究了将腹板在壳体PS侧粘接工艺的可行性。试验表明该方法粘接效果良好,未出现严重性缺胶现象,并且可用手糊PS侧和SS侧腹板外侧粘接角替代预制外侧粘接角。手糊方式不仅可以降低粘接剂用量,而且操作也很便捷,故认为风电叶片腹板PS侧粘接工艺具有一定的可行性,也具有进一步推广的价值。