2024玻纖拉擠技術在風電葉片中的應用

玻纖拉擠技術在風電葉片中的應用2024玻纖拉擠技術在風電葉片中的應用2024一、背景介紹五、產(chǎn)品驗證目錄頁Contents一、背景介紹五、產(chǎn)品驗證目錄頁ContentsPage 一、背景介紹 風電行業(yè)：競價時代的來臨；平價項目的推進；風電成本壓力巨大葉片發(fā)展趨勢：海上風力資源開發(fā)；陸上超低風資源開發(fā)；國外LM107m葉片；國內(nèi)東氣91m葉片；明陽、重通、中材、時代等葉片廠家也都陸續(xù)推出80+m量產(chǎn)葉片；葉片大型化已是趨勢；葉片越大，材料越多，重量越大，對機組會造成沉重的負荷，會導致機組成本居高不下。 一、背景介紹 風電行業(yè)：競價時代的來臨；平價項目的推進；風電成本壓力巨大葉片發(fā)展趨勢：海上風力資源開發(fā)；陸上超低風資源開發(fā)；國外LM107m葉片；國內(nèi)東氣91m葉片；明陽、重通、中材、時代等葉片廠家也都陸續(xù)推出80+m量產(chǎn)葉片；葉片大型化已是趨勢；葉片越大，材料越多，重量越大，對機組會造成沉重的負荷，會導致機組成本居高不下。 一、背景介紹 問題：碳纖維成本高，供應鏈緊張限制了進一步批量化應用解決方案：玻纖拉擠技術引入和應用價格對比（玻纖VS碳纖）單位：元/kg玻纖模量對比（灌注VS拉擠）灌注）（VS）類別織物價格灌注價格拉擠價格預浸料碳纖240-290174-208120-140160-180H- 一、背景介紹 問題：碳纖維成本高，供應鏈緊張限制了進一步批量化應用解決方案：玻纖拉擠技術引入和應用價格對比（玻纖VS碳纖）單位：元/kg玻纖模量對比（灌注VS拉擠）灌注）（VS）類別織物價格灌注價格拉擠價格預浸料碳纖240-290174-208120-140160-180H-玻纖1115.620-24——S-玻纖15-1615.8-19.225-30—— 一、背景介紹 拉擠板的優(yōu)點自動化程度高1、生產(chǎn)過程可實現(xiàn)自動化控制，生產(chǎn)效率高；2、機械性能好，纖維含量更高，模量和強度更高；3、質(zhì)量穩(wěn)定性好，杜絕皺褶，可靠性高；4、板材標準化模塊化，設計更加靈活方便；5、材料利用率更高，減少垃圾處理量；6、Tg值高，可以耐受更嚴酷的高溫工作環(huán)境。材料利用率高機械性能好 一、背景介紹 拉擠板的優(yōu)點自動化程度高1、生產(chǎn)過程可實現(xiàn)自動化控制，生產(chǎn)效率高；2、機械性能好，纖維含量更高，模量和強度更高；3、質(zhì)量穩(wěn)定性好，杜絕皺褶，可靠性高；4、板材標準化模塊化，設計更加靈活方便；5、材料利用率更高，減少垃圾處理量；6、Tg值高，可以耐受更嚴酷的高溫工作環(huán)境。材料利用率高機械性能好優(yōu)點設計友好，可模塊化質(zhì)量穩(wěn)定性好 一、背景介紹 明陽7Xm葉片預研測算結合葉片設計創(chuàng)新，采用玻纖拉擠梁帽后，可以降低整體重量和總成本 一、背景介紹 明陽7Xm葉片預研測算結合葉片設計創(chuàng)新，采用玻纖拉擠梁帽后，可以降低整體重量和總成本 二、板材選型 板材選型的原則H玻纖拉擠拉伸模量和材料成本對比圖 二、板材選型 板材選型的原則H玻纖拉擠拉伸模量和材料成本對比圖 二、板材選型 材料研發(fā)流程新材料選型打樣式樣測試基礎工藝實驗否否評估是否合格是是材料認證是材料定型工藝性能驗證材料性能測試無損檢測中件工藝實驗三方機構測試合作供應商材料設計 二、板材選型 材料研發(fā)流程新材料選型打樣式樣測試基礎工藝實驗否否評估是否合格是是材料認證是材料定型工藝性能驗證材料性能測試無損檢測中件工藝實驗三方機構測試合作供應商材料設計 二、板材選型 材料選型A-V22紗線類型樹脂類型H玻纖S玻纖環(huán)氧樹脂乙烯基樹脂性能評估拉伸壓縮面內(nèi)剪層間剪彎曲疲勞（R=0.1and-1）Tg纖維體積含量 二、板材選型 材料選型A-V22紗線類型樹脂類型H玻纖S玻纖環(huán)氧樹脂乙烯基樹脂性能評估拉伸壓縮面內(nèi)剪層間剪彎曲疲勞（R=0.1and-1）Tg纖維體積含量 二、板材選型 材料測試90°拉伸0°拉伸供應商實驗室面內(nèi)剪切0°壓縮明陽實驗室疲勞測試層間剪切第三方測試機構 二、板材選型 材料測試90°拉伸0°拉伸供應商實驗室面內(nèi)剪切0°壓縮明陽實驗室疲勞測試層間剪切第三方測試機構 二、板材選型 性能對比三家供應商測試模量對比圖7063.42GPaA模量（GPa)模量（GPa)模量（GPa)的區(qū)間圖樹脂體系模量（GPa)的區(qū)間圖 二、板材選型 性能對比三家供應商測試模量對比圖7063.42GPaA模量（GPa)模量（GPa)模量（GPa)的區(qū)間圖樹脂體系模量（GPa)的區(qū)間圖FVF 三、結構設計 拉擠板在葉片結構設計中的應用拉擠板寬度的確定拉擠板倒角比例的確定1:80~1:150mm葉片氣動外形與拉擠板的隨形性確定 三、結構設計 拉擠板在葉片結構設計中的應用拉擠板寬度的確定拉擠板倒角比例的確定1:80~1:150mm葉片氣動外形與拉擠板的隨形性確定 三、結構設計 拉擠板在葉片結構設計中的應用拉擠梁帽的鋪層結構形式方案一方案二 三、結構設計 拉擠板在葉片結構設計中的應用拉擠梁帽的鋪層結構形式方案一方案二 三、結構設計 葉片整體鋪層結構設計方案項目1)葉片氣動外形2)內(nèi)部幾何結構3)復合材料鋪層結構設計氣彈裁剪設計優(yōu)化梁帽位置優(yōu)化腹板位置調(diào)整加強層 三、結構設計 葉片整體鋪層結構設計方案項目1)葉片氣動外形2)內(nèi)部幾何結構3)復合材料鋪層結構設計氣彈裁剪設計優(yōu)化梁帽位置優(yōu)化腹板位置調(diào)整加強層調(diào)整纖維角度優(yōu)化鋪層順序影響后掠即葉尖段彈性軸偏離變槳軸導致?lián)]舞-扭轉的耦合不同的氣動中心/剪切中心/位置，會產(chǎn)生不同的氣彈耦合特性殼體拉伸-剪切耦合葉片彎曲-扭轉耦合 三、結構設計 葉片結構設計驗證方案復雜性測試數(shù)量方法樣條測試部件測試全尺寸靜力測試全尺寸疲勞測試整機測試曲剛度驗證耦合效應驗證多體仿真的精確度驗證結構模型精度驗證氣動效率目的測試材料的應力-應變關系效果的驗證對工具的驗證 三、結構設計 葉片結構設計驗證方案復雜性測試數(shù)量方法樣條測試部件測試全尺寸靜力測試全尺寸疲勞測試整機測試曲剛度驗證耦合效應驗證多體仿真的精確度驗證結構模型精度驗證氣動效率目的測試材料的應力-應變關系效果的驗證對工具的驗證 三、結構設計 葉片結構精細化分析多角度載荷分析 三、結構設計 葉片結構精細化分析多角度載荷分析 非線性屈曲分析 精細化建模分析 四、產(chǎn)品實現(xiàn) 拉擠梁帽工藝實驗產(chǎn)品模擬實驗型面貼合實驗小件工藝實驗中件工藝實驗20余次； 四、產(chǎn)品實現(xiàn) 拉擠梁帽工藝實驗產(chǎn)品模擬實驗型面貼合實驗小件工藝實驗中件工藝實驗20余次； 四、產(chǎn)品實現(xiàn) 玻纖拉擠葉片試制NDT無損檢測玻纖拉擠板卷材拉擠梁帽殼體開模 四、產(chǎn)品實現(xiàn) 玻纖拉擠葉片試制NDT無