玻璃钢风力机叶片构造
在玻璃钢叶片的构造方面主要考虑叶片根端连接形式与叶片剖面形式。
叶片与轮箍连接,使叶片成悬臂梁形式。作用在叶片上的载荷通过叶片根端连接传到轮箍上,因此叶根的载荷大。我们知道作用在叶片上的载荷是通过根端结构的剪切强度、挤压强度、或玻璃钢与金属的胶结强度传递到轮箍上的,而玻璃钢的这些强度均低于其拉弯强度,因而叶片的根端是危险的部位,设计时应予以重视。大型风力机玻璃钢叶片根端形式主要有:金属法兰、预埋金属杆、T型螺栓。丹麦的叶片大多采用胶结工艺,如Vestas公司采用金属法兰与叶根柱壳胶结,LM公司采用预埋金属杆。而不是用传统的螺栓连接,以减轻根部的重量,也使得外形流畅,但对胶结工艺技术要求很高。但德国的NOI公司则采用T型螺栓根端(见图4-1)。
叶片与轮箍连接,使叶片成悬臂梁形式。作用在叶片上的载荷通过叶片根端连接传到轮箍上,因此叶根的载荷大。我们知道作用在叶片上的载荷是通过根端结构的剪切强度、挤压强度、或玻璃钢与金属的胶结强度传递到轮箍上的,而玻璃钢的这些强度均低于其拉弯强度,因而叶片的根端是危险的部位,设计时应予以重视。大型风力机玻璃钢叶片根端形式主要有:金属法兰、预埋金属杆、T型螺栓。丹麦的叶片大多采用胶结工艺,如Vestas公司采用金属法兰与叶根柱壳胶结,LM公司采用预埋金属杆。而不是用传统的螺栓连接,以减轻根部的重量,也使得外形流畅,但对胶结工艺技术要求很高。但德国的NOI公司则采用T型螺栓根端(见图4-1)。

大型风力机玻璃钢叶片的剖面大多采用如图4-2,叶片剖面由蒙皮与主梁组成。
蒙皮的功能主要提供叶片的气动外形,同时承担部分弯曲荷载与大部的剪切荷载。蒙皮的层状结构包括胶衣层、玻纤毡增强层、强度层。胶衣层提供光滑的气动表面,以提高叶片的气动性能,玻纤毡增强层提供了表面胶衣与强度层之间的缓冲层;强度层为蒙皮的承载层,由双向玻纤织物增强,以提高蒙皮的剪切强度。蒙皮的后缘部分采用夹层结构,内表层也有双向玻纤织物增强,以提高后缘空腹结构的屈曲失稳能力。
主梁承载叶片的大部弯曲荷载,故为主要承力结构。主梁为箱型结构,与上下蒙皮胶接。箱型主梁把叶片剖面分成三室,主梁在中间一室。主梁采用单向程度较高的玻纤织物增强,以提高主梁的强度与刚度。通常可采用70%的单向玻纤织物加30%的双向织物,交替铺放,以加强层板的整体性。主梁的肋采用夹层结构,可提高肋的刚度,并可提高叶片弦向方向的刚度。
叶片剖面的结构应根据叶片尺寸大小、荷载情况、制造工艺有所变化。如主梁较宽,主梁的上下缘应采用夹层结构,以免产生屈曲失稳。或主梁宽度设计得较窄,可不采用夹层结构,但要进行屈曲稳定验算。前缘空腹由于曲率较大,抗屈曲失稳能力较强,通常不需要采用夹层结构,但前缘空腹宽度较大时应考虑采用夹层结构。蒙皮的增强层也可采用纤维毡与织物交替铺设。








































