天晟新材牵手世纪威能圆满完成风机叶片静态载荷实验

wonderful · 发表于 2010-7-19 10:39:45

2010年4月，常州天晟新材料股份有限公司与山东德州世纪威能风电设备有限公司进行了风机叶片静态载荷实验。

作为国内首家自主研发、全球第三的结构泡沫生产供应商，常州天晟公司和国内知名叶片厂商世纪威能达成的实验合作，是中国首次叶片厂商采用全国产结构泡沫开展的风机叶片静态试验，其顺利完成，意味着风机叶片全国产泡沫应用迈上新的台阶，亦将对国内风电叶片的国产化发展产生积极的影响。

4月12日起，在全国最大的玻璃钢生产基地——山东德州，经过为期一周的静态载荷实验，分别对叶片整体五个受力状态进行测试。

此次实验是在腹板未加强的情况下做了最小挥舞方向的LC5单点静载试验、四点静载试验和静载极限破坏试验。

测试结果，各项指标和设计值良好吻合，取得了令人满意的效果， Strucell泡沫芯材质量能够满足叶片要求，国产泡沫应用试验成功完成。

其中静载极限破坏试验，在腹板未加强的情况下，实际破坏载荷远远超过设计载荷，实际载荷力矩之和大于规范力矩之和。

从静载极限破坏试验的破坏形式分析，因腹板未进行局部加强，局部抗剪强度较正常试验叶片降低，当载荷超过极限后，叶片在24m处腹板表面FRP发生断裂，刚好是试验腹板需加强处，其他部位不见任何异常，证明测试规范中对腹板的加强要求是必要的。

此次测试成功，将最大地推动常州天晟和世纪威能的战略合作，同时对于天晟结构泡沫在国内市场的拓展影响深远。目前，已经有更多叶片厂商表示了加强和天晟商务合作的进一步意向。

lewjane84 · 发表于 2010-7-19 14:37:40

1.首先明确芯材在叶片结构中的作用----稳定性!, 通过增强蒙皮的刚度,提高蒙皮的临界失稳系数;请注意了是蒙皮的刚度,芯材对于叶片的刚度和强度来说贡献几乎是可以忽略.
2.叶片的刚度,频率,强度可以通过结构试验其主要考核的树脂玻纤维和结构胶在工艺实现后是否可以满足认证要求. 结构试验主要考核的是叶片工艺水平,这就是为什么ae1.5 的生产许可卖给每一家同样的材料却都需要做结构试验呢?
3.关于材料是否可用的主要判断标准;按照OCC,GL的认证规范,结构试验不是拿到DAA的充分条件,只要设计理论可以通过就可以通过设计认证.也就是选材的主要标准是叶片的设计要求.
4.关于材料的安全系数,结构实验所模拟的载荷下叶片的所有材料都是有足够的安全系数的,拿主梁来说,根据GL设计规范对叶片结构中最大轴向应变要求小于350u,也就是说目前E-GLASS体系来说主梁上应力不能超过0.35*400=140Mpa.我们知道UD的强度一般在多少呢?800Mpa. 安全系数是多少呢:800/140>5倍. 自然芯材也存在一定的安全系数,即使是芯材在理论载荷下失稳了,在单次结构实验下,只不过应变会比较大局部屈曲而已,还会有二次屈曲模态,对宏观结构来说不会有任何影响.

结论:说了这么多,只是为了说明一个问题,(不是针对本主题所提到的芯材请作者不要介意),业内很多人有一个误解,材料只要通过结构试验对于材料可以在叶片上使用有非常重要的意义.其实是不能说明任何问题,浪费大量金钱.
首先材料应该满足叶片设计公司的设计要求,然后是工艺性能,最后是挂机.结构试验充其量只能作为佐证.

PS.试验时腹板加强是为了避免加载时,因为集中力作用的原因出现应力集中,某家叶片采用上文所述的方法,夹具和叶片接触处理较好,腹板未加强载荷加到理论极限载荷的160%(Ae-37.5叶片),未出现任何结构损坏.

wonderful · 发表于 2010-7-19 15:50:38

学习了。。。我也只是从其它网站上找到该篇文章的。。。。。

lewjane84 · 发表于 2010-7-19 19:28:37

更正一下,不是"不能说明任何问题",是"意义不大".

如果是凭借这个试验世纪威能采用了这个芯材,那是有点站不住脚的,还是要小心了.

还是要充分对比力学性能,最重要的是压缩模量是否满足!!

iamshaka · 发表于 2010-7-20 08:35:12

静载试验只是一个方面，加上全尺寸分段质量，分段刚度，模态，疲劳相对要完善一点，但是对于这种大制件，一只叶片测试不能说明问题，还要做统计学上的分析

tord · 发表于 2010-7-20 11:24:00

呵呵耐温性有待继续检验啊

meiwopmi · 发表于 2010-7-21 14:03:19

列位都是高手，在下也受教了。敢问lewjane84：能就OCC认证解个惑吗？

frpb · 发表于 2010-8-2 11:19:24

稳定性。

eyeglasses cost from Walmart Eye Glasses Coupons.

徐家汇 · 发表于 2010-8-2 15:47:00

引用第3楼lewjane84于2010-07-19 07:28 PM发表的 :
更正一下,不是"不能说明任何问题",是"意义不大".

如果是凭借这个试验世纪威能采用了这个芯材,那是有点站不住脚的,还是要小心了.

还是要充分对比力学性能,最重要的是压缩模量是否满足!!

------------------------------------------------------------------------------------------------

拜读兄台文章，受益匪浅。

请教，上文提到的剪腹板部件，主要是考核压缩载荷，还是剪切载荷？[s:3]

lewjane84 · 发表于 2010-8-2 17:54:10

你说的腹板吗？
一般来说设计时剪切应力的安全系数是相当高的，主要考虑的是腹板的稳定性，这个安全系数一般不会留很高，这和之前提到的壳体的稳定性是一样考虑的，即使是偶尔超极限载荷也是可以形成二次稳定的，但是过低与设计要求的性能，那就经常二次屈曲那对结构是非常危险的。
那么对稳定性起比较大作用的是什么呢？那就是芯材的压缩模量和剪切模量