2024玻纤拉挤技术在风电叶片中的应用

玻纤拉挤技术在风电叶片中的应用2024玻纤拉挤技术在风电叶片中的应用2024一、背景介绍五、产品验证目录页Contents一、背景介绍五、产品验证目录页ContentsPage 一、背景介绍 风电行业：竞价时代的来临；平价项目的推进；风电成本压力巨大叶片发展趋势：海上风力资源开发；陆上超低风资源开发；国外LM107m叶片；国内东气91m叶片；明阳、重通、中材、时代等叶片厂家也都陆续推出80+m量产叶片；叶片大型化已是趋势；叶片越大，材料越多，重量越大，对机组会造成沉重的负荷，会导致机组成本居高不下。 一、背景介绍 风电行业：竞价时代的来临；平价项目的推进；风电成本压力巨大叶片发展趋势：海上风力资源开发；陆上超低风资源开发；国外LM107m叶片；国内东气91m叶片；明阳、重通、中材、时代等叶片厂家也都陆续推出80+m量产叶片；叶片大型化已是趋势；叶片越大，材料越多，重量越大，对机组会造成沉重的负荷，会导致机组成本居高不下。 一、背景介绍 问题：碳纤维成本高，供应链紧张限制了进一步批量化应用解决方案：玻纤拉挤技术引入和应用价格对比（玻纤VS碳纤）单位：元/kg玻纤模量对比（灌注VS拉挤）灌注）（VS）类别织物价格灌注价格拉挤价格预浸料碳纤240-290174-208120-140160-180H- 一、背景介绍 问题：碳纤维成本高，供应链紧张限制了进一步批量化应用解决方案：玻纤拉挤技术引入和应用价格对比（玻纤VS碳纤）单位：元/kg玻纤模量对比（灌注VS拉挤）灌注）（VS）类别织物价格灌注价格拉挤价格预浸料碳纤240-290174-208120-140160-180H-玻纤1115.620-24——S-玻纤15-1615.8-19.225-30—— 一、背景介绍 拉挤板的优点自动化程度高1、生产过程可实现自动化控制，生产效率高；2、机械性能好，纤维含量更高，模量和强度更高；3、质量稳定性好，杜绝皱褶，可靠性高；4、板材标准化模块化，设计更加灵活方便；5、材料利用率更高，减少垃圾处理量；6、Tg值高，可以耐受更严酷的高温工作环境。材料利用率高机械性能好 一、背景介绍 拉挤板的优点自动化程度高1、生产过程可实现自动化控制，生产效率高；2、机械性能好，纤维含量更高，模量和强度更高；3、质量稳定性好，杜绝皱褶，可靠性高；4、板材标准化模块化，设计更加灵活方便；5、材料利用率更高，减少垃圾处理量；6、Tg值高，可以耐受更严酷的高温工作环境。材料利用率高机械性能好优点设计友好，可模块化质量稳定性好 一、背景介绍 明阳7Xm叶片预研测算结合叶片设计创新，采用玻纤拉挤梁帽后，可以降低整体重量和总成本 一、背景介绍 明阳7Xm叶片预研测算结合叶片设计创新，采用玻纤拉挤梁帽后，可以降低整体重量和总成本 二、板材选型 板材选型的原则H玻纤拉挤拉伸模量和材料成本对比图 二、板材选型 板材选型的原则H玻纤拉挤拉伸模量和材料成本对比图 二、板材选型 材料研发流程新材料选型打样式样测试基础工艺实验否否评估是否合格是是材料认证是材料定型工艺性能验证材料性能测试无损检测中件工艺实验三方机构测试合作供应商材料设计 二、板材选型 材料研发流程新材料选型打样式样测试基础工艺实验否否评估是否合格是是材料认证是材料定型工艺性能验证材料性能测试无损检测中件工艺实验三方机构测试合作供应商材料设计 二、板材选型 材料选型A-V22纱线类型树脂类型H玻纤S玻纤环氧树脂乙烯基树脂性能评估拉伸压缩面内剪层间剪弯曲疲劳（R=0.1and-1）Tg纤维体积含量 二、板材选型 材料选型A-V22纱线类型树脂类型H玻纤S玻纤环氧树脂乙烯基树脂性能评估拉伸压缩面内剪层间剪弯曲疲劳（R=0.1and-1）Tg纤维体积含量 二、板材选型 材料测试90°拉伸0°拉伸供应商实验室面内剪切0°压缩明阳实验室疲劳测试层间剪切第三方测试机构 二、板材选型 材料测试90°拉伸0°拉伸供应商实验室面内剪切0°压缩明阳实验室疲劳测试层间剪切第三方测试机构 二、板材选型 性能对比三家供应商测试模量对比图7063.42GPaA模量（GPa)模量（GPa)模量（GPa)的区间图树脂体系模量（GPa)的区间图 二、板材选型 性能对比三家供应商测试模量对比图7063.42GPaA模量（GPa)模量（GPa)模量（GPa)的区间图树脂体系模量（GPa)的区间图FVF 三、结构设计 拉挤板在叶片结构设计中的应用拉挤板宽度的确定拉挤板倒角比例的确定1:80~1:150mm叶片气动外形与拉挤板的随形性确定 三、结构设计 拉挤板在叶片结构设计中的应用拉挤板宽度的确定拉挤板倒角比例的确定1:80~1:150mm叶片气动外形与拉挤板的随形性确定 三、结构设计 拉挤板在叶片结构设计中的应用拉挤梁帽的铺层结构形式方案一方案二 三、结构设计 拉挤板在叶片结构设计中的应用拉挤梁帽的铺层结构形式方案一方案二 三、结构设计 叶片整体铺层结构设计方案项目1)叶片气动外形2)内部几何结构3)复合材料铺层结构设计气弹裁剪设计优化梁帽位置优化腹板位置调整加强层 三、结构设计 叶片整体铺层结构设计方案项目1)叶片气动外形2)内部几何结构3)复合材料铺层结构设计气弹裁剪设计优化梁帽位置优化腹板位置调整加强层调整纤维角度优化铺层顺序影响后掠即叶尖段弹性轴偏离变桨轴导致挥舞-扭转的耦合不同的气动中心/剪切中心/位置，会产生不同的气弹耦合特性壳体拉伸-剪切耦合叶片弯曲-扭转耦合 三、结构设计 叶片结构设计验证方案复杂性测试数量方法样条测试部件测试全尺寸静力测试全尺寸疲劳测试整机测试曲刚度验证耦合效应验证多体仿真的精确度验证结构模型精度验证气动效率目的测试材料的应力-应变关系效果的验证对工具的验证 三、结构设计 叶片结构设计验证方案复杂性测试数量方法样条测试部件测试全尺寸静力测试全尺寸疲劳测试整机测试曲刚度验证耦合效应验证多体仿真的精确度验证结构模型精度验证气动效率目的测试材料的应力-应变关系效果的验证对工具的验证 三、结构设计 叶片结构精细化分析多角度载荷分析 三、结构设计 叶片结构精细化分析多角度载荷分析 非线性屈曲分析 精细化建模分析 四、产品实现 拉挤梁帽工艺实验产品模拟实验型面贴合实验小件工艺实验中件工艺实验20余次； 四、产品实现 拉挤梁帽工艺实验产品模拟实验型面贴合实验小件工艺实验中件工艺实验20余次； 四、产品实现 玻纤拉挤叶片试制NDT无损检测玻纤拉挤板卷材拉挤梁帽壳体开模 四、产品实现 玻纤拉挤叶片试制NDT无