FRP在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片中的應(yīng)用

　　 GFRP的受力特點(diǎn)是在GF方向能承受很高的拉應(yīng)力，而其它方向承受的力相對(duì)較小。圖1是典型葉片的截面圖。葉片由蒙皮和主梁組成，蒙皮采用夾芯結(jié)構(gòu)，中間層是硬質(zhì)泡沫塑料或Balsa木，上下面層為GFRP。面層由單向?qū)雍?plusmn;45°層組成。單向?qū)涌蛇x用單向織物或單向GF鋪設(shè)，一般用7或4GF布，以承受由離心力和氣動(dòng)彎矩產(chǎn)生的軸向應(yīng)力；為簡(jiǎn)化成型工藝，可不用±45°GF布層，而采用1:1GF布，均沿軸向鋪設(shè)，以承受主要由扭矩產(chǎn)生的剪切應(yīng)力，一般鋪放在單向?qū)油鈧?cè)。梁的結(jié)構(gòu)形式既可以是夾芯結(jié)構(gòu)，也可以是實(shí)心GFRP結(jié)構(gòu)。但是，在蒙皮與主梁的結(jié)合部位即梁帽處必須是實(shí)心GFRP結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)榇瞬糠至号c蒙皮相互作用，應(yīng)力較大，必須保證蒙皮的強(qiáng)度和剛度。
   
　　1.2  CFRP
　　隨著風(fēng)機(jī)葉片設(shè)計(jì)技術(shù)的提高，風(fēng)力發(fā)電向大功率、長(zhǎng)葉片的方向發(fā)展。葉片長(zhǎng)度增加勢(shì)必增加葉片的質(zhì)量。經(jīng)對(duì)長(zhǎng)度10~60m的葉片進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)表明，葉片質(zhì)量按長(zhǎng)度的三次方增加。葉片輕量化對(duì)運(yùn)行、疲勞壽命、能量輸出有重要的影響。由于葉片運(yùn)行時(shí)其重力產(chǎn)生交變載荷，使葉片本身及機(jī)組產(chǎn)生疲勞。葉片減重可相應(yīng)減少輪轂、機(jī)艙、塔架等結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。