(整理)叶片修复复合材料.
风电叶片基础知识之复合材料篇三
2) 热固性玻璃钢 它是由60%～70%玻璃纤维（或玻璃布）和30%～40%热固性树脂 （环氧、聚酯树脂等）组成。 主要优点：密度小、强度高，耐蚀性、绝缘性、绝热性好；吸 水性、防磁、微波穿透性好，易于加工成型。 缺点：弹性模量低，热稳定性不高，只能在300℃以下工作。
（2）碳纤维―树脂复合材料 最常用的是碳纤维与聚酯、酚醛、环氧、聚四氟乙烯等树脂组 成的复合材料，具有高强度、高弹性模量、高比强度和比模量，还 具有优良的抗疲劳性能、耐冲击性能、自润滑性、减摩耐磨性、耐 蚀性及耐热性。缺点是纤维与基体结合力低。 （3）硼纤维―树脂复合材料 主要由硼纤维与环氧、聚酰亚胺等树脂组成。具有高的比强度、 比模量，良好的耐热性。其缺点是各向异性明显。 （4）碳化硅纤维树脂复合材料 由碳化硅纤维与环氧树脂组成的复合材料，具有高的比强度、 比模量。 （5）Kevlar纤维树脂复合材料 由Kevlar纤维与环氧、聚乙烯、聚碳酸酯、聚酯等树脂组成。 主要性能特点是抗拉强度大于玻璃钢，而与碳纤维―环氧树脂复合 材料相似；延性好，与金属相当；其耐冲击性超过碳纤维增强塑料； 其疲劳抗力高于玻璃钢和铝合金；减振能力为钢的8倍。
风电叶片基础知识之复合材料 篇三
6.3
1．常用增强纤维
常用的复合材料
一、纤维增强复合材料
主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、Kevlar有机 物纤维等。
玻璃纤维布
玻璃纤维绳
玻璃纤维绳
纳 米 碳 管 纤 维 玻璃纤维纸
碳 纤 维 绳
（1）玻璃纤维 按玻璃纤维中 Na2O 和 K2O 的含量不同，可将其分为无碱纤维 （碱的质量分数<2%）、中碱纤维（碱的质量分数为2%～12%）、高 碱纤维（碱的质量分数>12%）。随着碱量的增加，玻璃纤维的强度、 绝缘性、耐蚀性降低。 特点：强度高，抗拉强度可达 1000 ～3000MPa ；弹性模量比金 属低得多，为（ 3 ～ 5 ）×104MPa ；密度小，为 2.5 ～ 2.7g/cm3 ；化 学稳定性好；不吸水、不燃烧、尺寸稳定、隔热、吸声、绝缘等。 缺点：脆性较大、耐热性低，250℃以上开始软化。 优点：价格便宜、制作方便
发动机叶片成型方法 复合材料
发动机叶片成型方法复合材料嘿，咱今儿就来聊聊发动机叶片成型方法里的复合材料这档子事儿。
你说这发动机叶片，那可真是好比汽车的心脏啊！它得强劲有力，还得可靠耐用。
而复合材料呢，就是让这颗“心脏”变得更厉害的秘密武器。
想象一下，就像咱盖房子，得用坚固又合适的材料吧。
复合材料就是给发动机叶片盖“房子”的好材料呀！它轻得像羽毛，却又坚韧无比，能扛住各种压力和挑战。
那这复合材料咋就让发动机叶片变得这么牛呢？首先啊，它的制作工艺就很讲究。
就跟做菜一样，得掌握好火候、调料啥的，才能做出美味佳肴。
复合材料的成型也得精心把控，从选材到加工，每一步都不能马虎。
比如说纤维增强复合材料吧，那些细细的纤维就像一根根小钢筋，把它们和基体材料巧妙地结合在一起，嘿，就成了厉害的发动机叶片材料。
这就好像搭积木，得把合适的积木块放在合适的位置，才能搭出漂亮的城堡。
然后呢，还有各种成型方法。
什么模压成型啦、注塑成型啦，每种都有它的独到之处。
模压成型就像是给叶片量身定制衣服，严丝合缝；注塑成型呢，则像给叶片注入了神奇的力量，让它一下子就有了形状。
再说说这复合材料的优点，那可真是数都数不过来。
它不仅能让发动机叶片更轻，还能让它更耐高温、耐腐蚀。
就好比一个勇士，穿着超级厉害的铠甲，啥困难都不怕。
而且啊，用了复合材料的发动机叶片，那工作效率也是蹭蹭往上涨。
就跟咱跑步一样，轻装上阵肯定比背着大包袱跑得快呀！这能给咱的机器带来多大的好处啊！咱再想想，如果没有复合材料，那发动机叶片得是啥样？可能又重又笨，还容易出问题。
但有了复合材料，一切都变得不一样啦！总之呢，发动机叶片成型方法里的复合材料可真是个了不起的东西。
它让我们的发动机变得更强大、更可靠，为我们的生活和工作带来了巨大的便利。
咱可得好好珍惜这神奇的技术，让它为我们创造更多的奇迹，不是吗？你说呢？。
叶片修复技术
叶片修复技术由于叶片表面损伤程度不一样，因此叶片修补的用料和工序也有所不同。
1严重损伤指叶片表面有大面积的剥落层，严重折伤或深度裂纹。
对这种损伤采用的修补方法如下：1）打磨：将破损表面进行打磨，同时也要将由损伤引起的有裂纹的表面一块打磨，直到将未损伤的表面（玻璃纤维层）露出，然后再把打磨区打磨光滑。
2）准备修补材料根据损伤面积的大小和深度，裁出与其面积一般的（通常要稍大一些）的玻璃纤维2—4块（对主要部位损伤或损伤表面严重的使用3—4块）；如果损伤较深，则要剪出一些较碎的玻璃布打底用。
3）调制液调制液是玻璃纤维布之间粘合的一种特殊材料。
根据损伤表及所用玻璃纤维布的用量，取适当的聚酯液，然后加以4%—5%的凝固剂，凝固剂的用量可依据实际的气温条件而定，如果工作环境温度较低，则可采用较大的凝固剂比例。
4）粘贴修补材料先把聚酯液涂于已打磨过的损伤表面，然后粘第一层玻璃纤维布，接着用铁滚子在该玻璃纤维布上来回碾压，直到其完全被聚酯液浸透，且内部无气泡。
然后再用相同的方法将第二层，第三层粘上。
如果损伤表面有深度凹陷，则先用碎的玻璃纤维布及聚酯添于凹陷处，同时也要用碾子将气泡碾出，然后再按上述方法粘玻璃纤维布。
5）打磨待修补表面粘贴的玻璃纤维聚酯干燥后，用20目的砂纸打磨光滑，如果打磨后表面仍有浅坑（一般是由修补间的气泡产生的），则可用玻璃纤维添剂并加以4%—5%的凝固剂：（根据实际的工作环境温度选择适当的凝固剂比例）涂于小坑处，待其干燥后，再进行打磨，直到整个修补面光滑。
6）表面处理➢将整个修补表面清洁。
➢调制表面涂层剂，即涂层剂加3%—4%的凝固剂（根据实际的工作环境温度而定）涂料有两种：一种是胶滞层；一种是覆盖层。
➢涂第一层涂料（胶滞层），待其干燥后用丙酮清洗，洗去其粘性物质。
➢涂第二层涂料（胶滞层），待其干燥后用丙酮清洗。
➢涂第三层涂料（覆盖层），待其干燥。
➢用180目的砂纸打磨光滑。
➢用抛光剂将修补表面抛光。
复合材料风电叶片的修复技术
纤维／ 环氧树脂 ，剪 切肋采用双轴 （ ＋ ４ ５ ｏ ／ － ４ ５ ￣ ）纤维／ 环氧树脂 ，外 壳则采用双轴和三轴
（ ＋ ４ ５ 。 ／ － ４ ５ ￣ ／ ０ 。 ）纤维／ 环氧树 脂 ，叶片 根部加 强部分用 三轴 纤维／ 环氧 树脂 。外壳 内无 Ｕ Ｄ 主 梁帽 支撑 的部位 用芯材填 充，夹层采 用 Ｂ ａ ｌ ｓ ａ 、Ｐ Ｖ Ｃ泡沫填充 。为达到足够 的边缘刚度 ，后缘 采用 Ｕ Ｄ板加 强。 上 壳体 、下壳体 、主梁 帽和剪 切肋 分别用 模具独 立制作 。外壳 与前 、后 缘 以及 主梁胶接 。 叶片根 部设计 成 Ｔ型螺 栓连接 。 叶 片的成 型过程其 实并不 算太 复杂 ， 但 由于 自动化 程度不 高，
２
关键词 ：复合材料；叶片；成型过程；质量缺陷；修复
通常 ， 在 复合材 料产品的生产过程中，往往会 由于材料本 身的性能不稳 定，成型工艺 条件 的 掌握 不好 或者 模具 设计 的不合 理等 因素而 出现表 面或 内在的缺陷 ，从而 影响产 品 的质量 。 同样 ，复 合材料 叶片 的质 量也受这 些不 确定 的因素制 约 。叶 片包括 一个气 动面 、一个 工 作面 、由两根 ＵＤ主 梁帽 及两块 多轴夹 层 结构 的剪 切肋所 组成 的翼 梁 。 主 梁帽 的材料采 用 Ｕ Ｄ
② 凝胶时 间要合适 ，过长 的凝胶时 间会，过 短的
凝胶时 间会导致 在灌注 过程 中就 出现 固化 ，产品未 能灌透 。 ③放 热峰要 合适 ，过低 的放热 峰会导致 树脂 固化 时间加 长 ，过 高 的放 热峰会 导致 叶片中
其余增 强材料 的老化 ，严重影 响质 量。 由于 Ｖ Ａ Ｒ Ｔ Ｍ 技术在风 电市场 上 的应 用 ，成 型效 率越 来越高 ，但也 出现 了由于缩 短时 间及 Ｖ Ａ Ｒ Ｔ Ｍ 技术 本身 的原因 ，风 电复合 材料 叶片在 成型过 程 中有 很 多的缺 陷 出现【 ，有些 缺陷 能可见 并修补 ，但一些 缺陷 就 由于 空 间或其他 原 因，无
新型复合材料在风机叶片中的应用
新型复合材料在风机叶片中的应用【摘要】随着叶片尺寸的不断增大必将造成叶片重量越来越大，对叶片的强度和刚度有严格的要求，以避免叶尖在极端风载下出现碰撞塔架的情况。
复合材料高强度轻质量的优势却很好的满足了大型叶片的要求。
【关键词】复合材料；风力发电机1.引言风电技术发展的一个重要标志就是风力发电机组的单机容量不断提高。
自1997年以来，在欧洲特别是丹麦、德国、西班牙等国家风电技术发展很快，与过去比在单机容量方面也大大的得到提高。
当前世界风机的主力机型是1.5MW—3MW，平均单机容量也达到1MW。
风力发电可分为海上风电和内陆风电，海上风电发展与内陆风力发电相比，海上风力发电的工作风速普遍比较高，从发电量来看一般海上风场和陆上风场相比都要高出几乎0.2到0.4倍，并且对陆上景观的影响也比较小。
目前，风电技术已经能够制造出单机容量为2MW—5MW的风力机来用于海上风力发电的要求，为了满足这些条件风机叶片变得越来越长，现在已达到了40m—60m。
当风力机组装机容量更大时叶片的长度还会随之增加。
在丹麦筹建的RISOE新叶片试验中心中可以进行长度高达100m的叶片结构试验，这也成为风力发电机叶片的研究趋势。
如此巨大的叶片尺寸使得其对制造材料和工艺有了更高的要求。
2.新型材料在风机叶片中的应用随着叶片尺寸的不断增大必将造成叶片重量越来越大。
经研究，叶片重量与长度成三次方关系。
当风力发电机组正常工作时，在重力的作用下将会对叶片产生交变荷载，这些载荷将会引起叶片本身的疲劳破坏，甚至会使整个风力发电机出现疲劳损伤。
通过叶片重量的减轻，从而可以减少对其起到支撑作用的塔架、轮毂以及机舱等结构的质量。
对于风力机组的运行、能量输出、疲劳寿命来说，风机叶片的重量都是一个重要的影响因素。
在风机运行中，对叶片的强度和刚度有严格的要求，以避免叶尖在极端风载下出现碰撞塔架的情况。
对于大型风力机来说，在必须满足强度与刚度的前提下，尽量减轻叶片自重最有效的方法就是优化叶片结构和提高所用材料的性能质量。
风电叶片复合材料失效机理及预测
风电叶片复合材料失效机理及预测一、风电叶片复合材料概述风电叶片是风力发电机组的关键部件之一，其主要作用是将风能转化为机械能，进而驱动发电机发电。
随着风电技术的不断发展，风电叶片的尺寸和功率等级也在不断增加，对叶片材料的性能要求也越来越高。
复合材料因其轻质、高强度、耐腐蚀等优点，成为风电叶片制造的首选材料。
风电叶片复合材料通常由增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）和基体材料（如环氧树脂、聚酯树脂等）组成，通过特定的工艺方法复合而成。
二、风电叶片复合材料失效机理风电叶片在运行过程中，会受到复杂的载荷作用，包括周期性的气动载荷、疲劳载荷以及极端天气条件下的随机载荷等。
这些载荷会导致复合材料内部应力的产生和分布，长期作用下可能会引发材料的损伤和失效。
风电叶片复合材料的失效机理主要包括以下几种：1. 疲劳损伤风电叶片在运行过程中，由于风速的不断变化，叶片会经历周期性的气动载荷作用，导致材料内部产生循环应力。
在循环应力的长期作用下，复合材料内部的纤维和基体之间可能会产生疲劳裂纹，裂纹的扩展最终可能导致叶片的断裂失效。
2. 冲击损伤风电叶片在运行或运输过程中，可能会受到冰雹、飞鸟、叶片间的碰撞等冲击载荷。
冲击载荷会导致复合材料表面或内部产生冲击损伤，如分层、脱粘、纤维断裂等，这些损伤会降低叶片的承载能力和耐久性。
3. 环境老化风电叶片长期暴露在户外环境中，会受到紫外线、湿度、温度变化等环境因素的作用，导致复合材料发生老化。
老化过程会改变材料的物理和化学性质，如树脂基体的硬化、纤维的强度降低等，从而影响叶片的整体性能。
4. 湿热环境影响风电叶片在湿热环境中运行时，水分和热量可能会渗透到复合材料内部，导致树脂基体的膨胀和软化，进而影响复合材料的力学性能。
此外，湿热环境还可能加速材料的老化过程，增加叶片失效的风险。
三、风电叶片复合材料失效预测为了确保风电叶片的安全可靠运行，对复合材料的失效进行预测和评估是非常重要的。
失效预测可以通过以下几种方法进行：1. 理论分析通过对复合材料的力学行为进行理论分析，建立材料的应力-应变关系模型，预测在不同载荷作用下材料的应力分布和损伤情况。
风力发电复合材料叶片制作方法
风力发电复合材料叶片制作方法一、引言随着全球能源危机的日益加剧，绿色能源得到了越来越多的关注和重视。
风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，正在逐渐成为解决能源问题的重要手段。
而风力发电机组中最重要的部件之一——叶片，其制作材料和工艺对于风力发电机组的性能和寿命有着至关重要的影响。
本文将介绍一种采用复合材料制作风力发电叶片的方法。
二、复合材料复合材料是指由两种或两种以上不同性质的材料组成，并在其中一个或几个方向上按规定方式排列、粘结或缠绕制成具有新性质的材料。
常见的复合材料有玻璃钢、碳纤维增强塑料等。
三、叶片结构风力发电叶片通常由根部、前缘、后缘和尖端四个部分组成。
其中，前缘是叶片面对风方向时首先遇到风流动的位置，后缘则是离开风流动最后一个位置。
四、制作方法1. 材料准备采用碳纤维增强塑料作为主要材料，需要准备碳纤维布、环氧树脂、硬化剂等。
2. 前缘制作将碳纤维布按照叶片前缘的形状切割成相应的形状，然后涂上一层环氧树脂。
再将碳纤维布放置在模具上，加压固化。
3. 后缘制作将碳纤维布按照叶片后缘的形状切割成相应的形状，然后涂上一层环氧树脂。
再将碳纤维布放置在模具上，加压固化。
4. 根部制作将碳纤维布按照叶片根部的形状切割成相应的形状，然后涂上一层环氧树脂。
再将碳纤维布放置在模具上，加压固化。
5. 叶片组装将前缘、后缘和根部三个部分进行组装，并进行精修和打磨。
五、优点与传统金属材料相比，采用复合材料制作风力发电叶片有以下优点：1. 重量轻：复合材料密度小，重量轻。
2. 强度高：复合材料强度高，耐久性好。
3. 耐腐蚀：复合材料不易受到腐蚀。
4. 制作灵活：复合材料可以根据需要制作成各种形状和尺寸的叶片。
六、结论采用复合材料制作风力发电叶片是一种具有广泛应用前景的制作方法。
其优点在于重量轻、强度高、耐久性好和制作灵活等方面。
随着技术的不断发展和完善，相信将来会有更多的创新和进步。
《叶片修复复合材料》word版
风机叶片修复材料浅谈内容摘要风力发电机组长期在恶劣的自然环境中暴露运行，不仅要承受强大的风载荷，还要经受气体冲刷、砂石粒子冲击，以及强烈的紫外线照射等外界侵蚀。
为了提高损伤修复过程中所使用复合材料的载荷、耐腐蚀和耐冲刷等性能, 必须对所使用叶片修复材料中的树脂基体系统进行精心研究和筛选, 对传统叶片修复工艺进行创新。
采用性能优异的环氧树脂, 改善玻璃纤维/树脂界面的粘结性能, 提高叶片的承载能力, 扩大玻璃纤维在大型叶片中的应用范围。
研究结果表明叶片修复过程中合理使用的复合材料完全可以达到在恶劣工作环境中长期使用的性能要求。
关键词:风力机; 叶片; 环氧树脂;引言随着风力发电机单机功率的不断提高，叶片的质量和尺寸也越来越大，对叶片的要求也越来越高：要求叶片质量轻且分布均匀，外形尺寸精度控制准确；具有最佳的疲劳强度和机械性能，能经受暴风等极端恶劣条件和随机负荷的考验；叶片旋转时的振动频率特性曲线正常，传递给整个发电系统的负荷稳定性好；耐腐蚀、抗紫外线照射和抗雷击的性能好；发电成本较低，维护费用最低。
叶片的材料越轻、强度和刚度越高，叶片抵御载荷的能力就越强，叶片就可以做得越大，它的捕风能力也就越强。
因此，轻质高强、耐蚀性好、具有可设计性的玻璃纤维增强环氧树脂复合材料是目前国内大型风机叶片生产及修复的首选材料。
本文主要探讨了风机叶片生产和修复过程中所用的主要材料玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，以及PVC材料。
一、叶片损伤原因为了提高风机的发电效率，风机绝大多数处在地理、气候环境相对恶劣的地区，从而导致风机叶片容易遭受损伤。
其中对于风机叶片发生故障率最大的损伤原因是雷击，而且雷击往往会给风机叶片带来较严重的损伤甚至报废。
其次为风沙磨损、酸雨腐蚀，导致叶片表面出现麻点，影响风机使用寿命。
飞鸟撞击也是造成风机叶片损伤的一大杀手，由于风机所在地人眼稀少，所以飞鸟较多，飞鸟撞击往往会使风机叶片表面大面漆胶衣脱落。
大型风力机的复合材料叶片
大型风力机的复合材料叶片第一篇：大型风力机的复合材料叶片1.大型风力机的复合材料叶片随着现代风电技术的发展与日趋成熟，风力发电机组的技术沿着增大单机容量、减轻单位千瓦重量、提高转换效率的方向发展。
上世纪末，风电机组主力机型是750kW。
到2002年前后，主力机型已经达到1.5MW以上。
1997年兆瓦级机组占当年世界新增风电装机容量的9.7%，而2001年和2003年分别占到52.3%和71.4%。
海上风电场的建设要求单机容量更大的机组，欧洲已批量安装3.6MW机组，5MW机组也已安装运行。
叶片是风力机的关键部件之一，涉及气动、复合材料结构、工艺等领域。
在兆瓦级风电机组中，叶片更是技术关键。
如1.5MW主力机型风力机叶片长 34～37m，每片重6t，设计制造难度很高。
在国外叶片集中在几家专业公司生产。
最著名的叶片公司是丹麦的LM公司，是世界上唯一一家全球叶片生产商。
目前在全世界正在运行的风机叶片中1/3以上都是LM的产品。
至2000年LM已生产6万片叶片，当年生产7200片叶片，占居世界市场的45%，近来一些著名的风力机制造商也开始自己生产叶片。
大型风力机的复合材料叶片技术2.1 材料目前商品化的大型风力机叶片大多采用玻璃纤维复合材料(GRP)。
长度大于40m叶片可以采用碳/玻混杂复合材料，但由于碳纤维的价格，未能推广应用。
GRP叶片有以下特点：①可根据风力机叶片的受力特点设计强度与刚度风力机叶片主要是纵向受力，即气动弯曲和离心力，气动弯曲荷载比离心力大得多，由剪切与扭转产生的剪应力不大。
利用纤维受力为主的受力理论，可把主要纤维安排在叶片的纵向，这样就可减轻叶片的重量。
②翼型容易成型，并达到最大气动效率。
为了达到最佳气动效果，叶片具有复杂的气动外形。
在风轮的不同半径处，叶片的弦长、厚度、扭角和翼型都是不同的，如用金属制造十分困难。
GRP叶片可实现批量生产。
③叶片使用20a，要经受108次以上疲劳交变，因此材料的疲劳性能要好。
复合材料风机叶片运维及修复
复合材料风机叶片运维及修复叶片是风力发电机的核心部件之一，叶片状态的好坏直接影响到整机的性能和发电效率.。
本文通过对某风电场运行中风机叶片失效分析，提出叶片故障的预控描施及如何做好运维过程管控.。
关键词：故障分析；维护管理；预控办法引言叶片是将风能转化为机械能，通过变桨装置调整桨距角，改变风力发电机组输出功率，实现控制功率输出的目的，叶片维护至关重要，有效的保养和修复能够提高叶片的使用寿命和发电效率.。
一、复合材料叶片简介叶片主材为玻璃纤维增强环氧树脂，叶片结构包括外壳、主梁帽及夹层结构的腹板，主梁帽、腹板、外壳都采用玻璃钢制作而成，叶片由两片外壳粘接而成，中间由腹板支撑，叶片外壳夹层采用轻质的Balsa木、PVC泡沫做成.。
叶片避雷系统由叶尖的铝制接闪器，和中部接闪器，（PS面和SS面分别对称）.。
接闪器与铜质导线连接，连接铜导线和铝制部分的电缆采用镀层以防止铝端的电离腐蚀；叶根避雷导线直接连接于人孔盖板的铜连接板上.。
二、复合材料叶片缺陷（1）技术缺陷（1）夹芯结构缺陷或损伤分为外蒙皮缺陷或损伤、芯材缺陷或损伤、外蒙皮加芯材缺陷或损伤、外蒙皮及芯材加内蒙皮贯穿性缺陷或损伤等.。
合模前或合模后叶片内腔人能进入到的位置内蒙皮损伤、内蒙皮加芯材缺陷或损伤可等效为外蒙皮缺陷或损伤、外蒙皮加芯材缺陷或损伤.。
（2）梁帽及后缘UD缺陷及损伤主要指梁帽及后缘发白、褶皱、杂物等缺陷或损伤.。
（3）叶根玻璃钢区域缺胶及损伤主要指包围、发白、撞伤等缺陷或损伤.。
（4）叶片前、后缘缺胶：分为需要修复性缺胶和无需修复性缺胶，前缘修复性缺胶需满足：弦向缺胶位置总长度大于弦向粘接宽度的20%，且长度大于2cm；后缘修复性缺胶需满足：弦向缺胶位置总长度大于弦向粘接宽度的15%，且长度大于2cm.。
（5）腹板缺胶：分为需要修复性缺胶和无需修复性缺胶，腹板缺胶需满足：弦向粘接法兰缺胶宽度大于3cm，且轴向长度大于5cm.。
（6）叶片后缘开裂叶片后缘开裂包括I型后缘结构胶开裂与Ⅱ型后缘结构胶.。
风机叶片维护与修复技术考核试卷
A.叶片损伤严重
B.叶片达到设计寿命
C.修复成本过高
D.叶片材料已淘汰
13.风机叶片修复过程中，以下哪些安全措施是必要的？（）
A.使用安全带
B.设立警示标志
C.确保修复区域通风良好
D.所有以上措施
14.以下哪些因素可能导致风机叶片的共振？（）
A.风速波动
B.叶片质量不平衡
C.支撑结构松动
D.叶片表面不均匀
10. ×
五、主观题（参考）
1.风机叶片维护的重要性在于保障风力发电效率和安全性，减少停机时间，延长叶片寿命。维护主要包括：叶片外观检查、螺栓紧固、防护涂层修复。
2.修复裂纹步骤：清理裂纹区域，沿裂纹方向开V型槽，填充高强度粘接剂，施加压力固化。注意：确保环境清洁，避免在雨天修复，选择合适粘接剂。
3.共振影响：降低发电效率，增加叶片疲劳损伤，缩短叶片寿命。预防措施：优化叶片设计，控制运行环境，定期检测叶片状态。
4.为了防止风机叶片的疲劳损伤，通常会对叶片进行__________处理。
5.风机叶片的气动性能主要受到__________等因素的影响。
6.在进行风机叶片修复时，__________是非常重要的一个环节。
7.风机叶片的共振可能会导致__________等问题。
8.修复风机叶片时，应选择与叶片__________相匹配的修复材料。
A.清理叶片表面
B.按照叶片原有形状进行修复
C.使用与叶片相同材质的材料进行修复
D.直接在叶片上涂抹胶水进行粘接
9.以下哪种情况不建议对风机叶片进行修复？（）
复合材料风电叶片的检查保护及维修
复合材料风电叶片的检查保护及维修摘要：复合材料风电叶片在使用的过程中直接面对风载荷的威胁，还需要长期的面对恶劣环境的干扰，风叶片的工作的发电功率与使用寿命的长短有着很大的影响，风电场的负责人需要意识到，复合材料的风电叶片需要由专业的人员定期的进行检查与维护。
这是保障复合材料风电叶片能够顺利工作的重要前提关键词：复合材料；风电；保护；叶片；维修风力发电目前是我国目前大力发展的一种发电方式，其独特的优点无污染、可持续科学的发电.各大国家不断地研究使用，风电叶片能够利用其叶片的转动将风能通过机械转化为电能，其中风电叶片是风力发电机在将风能转化为电能过程中，直接暴露在外部环境的重要机械，叶片的状态直接会影响到机械发电的转换效率。
我国目前采用的复合材料所构成的风电叶片是由特殊的树脂型材料制作，复合材料本身具有中空性、纤维材料其独特的严密性也使得它制成叶片十分优质，但是也因为其特殊性，一般的技术人员难以对其进行维修与检查。
一、复合材料风电叶片存在检查维修的隐患1.1、复合材料风电叶片的运输隐患风电叶片从生产的场地出发将其制作成风力发电机的其中一部分机械，一般需要将其需要运输到相应的场地，一般有两种运输的方式，将叶片组装到发电机上再将其运输与将叶片装到运输车上再将其运输两种，在安装复合材料叶片至发电机组上时，操作稍有不当，就会导致材料造成损坏，另外在运输的过程中还会发生意外的损害，例如交通事故的发生。
也会对叶片造成损害1.2、复合材料风电叶片所处环境隐患通常来讲。
复合材料风电叶片与发电机械所处的位置一般不同，发电机组通常在安装完成之后会将其安装在离叶片一定距离的位置，且具有金属材料外壳进行保护，叶片因为其工作的特殊性，需要常年的裸露在外部的恶劣环境，而且通常风电机组的安装位置大多在地理位置较为偏远的地方，长年的处于风力较大，甚至伴随雷雨的状态下，复合材料的风电叶片虽然具有较强的防腐蚀性，但是由于长年的裸露在恶劣环境下，会造成风电叶片出现破损，转动缓慢等问题的出现，炎热环境与冬天的寒冷环境都会影响叶片正常运行，导致发电效率的下降。
风力发电场中叶片损伤检测与修复
风力发电场中叶片损伤检测与修复近年来，随着对可再生能源的需求不断增长，风力发电成为了一种重要的清洁能源形式。
然而，随之而来的问题是如何在风力发电场中及时检测到叶片损伤并进行及时修复。
叶片是风力发电机组中最容易受损的部分，因此针对叶片损伤的检测与修复是一个至关重要的任务。
叶片损伤检测是风力发电场中的一项关键技术。
由于叶片经常处于高空高速风环境中，容易受到各种外部因素的影响，例如鸟类撞击、风暴侵袭、冰雹等。
这些因素可能导致叶片的破损、裂纹、变形等问题，进而降低发电机组的效率，甚至威胁到安全运行。
因此，对叶片损伤进行及时的检测至关重要。
目前，叶片损伤检测主要采用无损检测技术。
这些技术主要包括视觉检测、声波检测、热成像技术等。
视觉检测是最常用的方法，通常使用无人机或望远镜对叶片进行观察和拍摄，并通过图像处理技术来识别和分析叶片表面的潜在损伤。
声波检测则是通过对叶片进行敲击或施加振动等方式，利用传感器来检测叶片的声音信号并分析其频谱特征，从而判断是否存在潜在的损伤。
热成像技术则是利用热红外相机对叶片进行拍摄，通过分析叶片表面的温度分布来判断是否存在局部破损或裂纹。
一旦叶片损伤被检测到，及时的修复就变得非常重要。
叶片的修复是为了恢复其结构完整性和运行效率。
传统的修复方法通常是通过手工修复，例如使用特殊的修复材料填充破损部位，或者采用钢板加固等手段。
然而，这种修复方法存在一定的局限性，例如需要大量人力和物力，修复效果难以保证等。
近年来，随着材料科学和机器人技术的进步，出现了一些新的叶片修复方法。
其中一种方法是利用复合材料修复叶片。
复合材料具有优异的力学性能和耐久性，可以有效地提高叶片的结构强度和抗风能力。
修复过程可以通过手工施工或者使用机器人进行自动化修复。
另一种趋势是采用3D打印技术进行叶片修复。
3D打印技术可以根据叶片的设计需求来精确打印修复材料，大大提高修复效果和工作效率。
除了及时检测和修复叶片损伤，预防叶片损伤也是非常重要的。
复合材料风机叶片运维及修复
复合材料风机叶片运维及修复复合材料风机叶片是现代风机技术的重要组成部分。
它们轻巧、坚固、耐腐蚀，具有良好的气动性能和抗损伤特性。
然而，由于风机叶片长期在恶劣的环境中运行，受到风、雨、阳光、温度变化等多种因素的影响，可能会出现破损、磨损、老化等问题。
因此，对风机叶片的运维和修复非常重要。
本文将介绍复合材料风机叶片的运维和修复方法。
一、风机叶片的运维1.定期巡检：定期对风机叶片进行巡视，检查是否有破损、裂纹、变形等问题。
巡检频率可以根据实际情况进行调整，一般建议每个季度进行一次。
2.清洁：定期清洁风机叶片是保持其良好运行状态的重要手段。
清洁时应注意使用软刷和清水，避免使用硬物或化学溶剂，以免损坏叶片表面。
3.表面保护：风机叶片表面可涂覆一层特殊的防护层，以增加其抗紫外线、抗风化和抗腐蚀能力。
防护层的涂覆材料应根据叶片的材质和使用环境选择，并定期进行维护和更换。
4.重点部位检测：定期对风机叶片的焊缝、转轴部位、螺栓等关键部位进行检测，确保其安全可靠。
5.数据监控：采用传感器等装置对风机叶片的振动、温度、电流等参数进行实时监测，及时发现异常情况并采取措施。
二、风机叶片的修复1.破损处理：对于有破损的风机叶片，可以采用填补、复合材料修复等方法进行修复。
填补一般使用专用的填补材料，将其填入破损部位并进行打磨和涂层保护。
复合材料修复则是使用与叶片相同或相似的复合材料进行修复，修复后需要进行热处理和表面处理。
2.磨损处理：风机叶片由于长期使用，叶片表面可能会出现磨损现象。
可以采用研磨、喷涂、复合材料修复等方法进行修复。
研磨时应注意选择合适的磨料和磨具，以避免进一步损伤叶片表面。
喷涂和复合材料修复则是在叶片表面形成一层保护性涂层，增加其使用寿命。
3.老化处理：风机叶片长时间使用后可能会出现老化现象，如脆化、黄变等。
可以采用表面处理、喷涂等方法进行修复，恢复叶片的强度和外观。
4.备件替换：如果风机叶片严重破损或老化，修复效果不佳时，可以考虑更换备件。
风电机叶片复合材料涂层必要性浅析
风电机叶片复合材料涂层必要性浅析作者：梁朋吴瑞鹏高耀岿李定强来源：《科技资讯》 2013年第23期梁朋吴瑞鹏高耀岿李定强(华北电力大学北京 102206)摘要:通过讨论垂直轴式风电机的工作环境和叶片金属材料的分析,并通过对比没有涂层材料和有涂层材料的不同情况下,叶片在各种环境条件下工作得到的实验结果,得到在实际工况下对风电机叶片进行涂层是必要的。
关键词:垂直轴式风电机涂层材料中图分类号:TG174.44 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)08(b)-0112-01当今世界,石油和煤等化石能源的大量消耗,使得它们的存储量严重减少。
根据经济学家和科学家们的普遍估计,到本世纪中叶,也即2050年左右,石油资源将会开采殆尽,其价格升到很高,不适于大众化普及应用的时候,如果新的能源体系尚未建立,能源危机将席卷全球,尤以欧美极大依赖于石油资源的发达国家受害为重。
最严重的状态,莫过于工业大幅度萎缩,或甚至因为抢占剩余的石油资源而引发战争,想必这是我们所有人都不愿意看到的。
为了应对石油等化石能源可能引起的能源危机甚至由其引起的工业危机,世界上许多国家都在积极的开展光能、核能、风能、水能、地热能、潮汐能和生物质发电等方面的研究,并且取得了不错的成绩,本文仅讨论有关风能的一些问题。
1 风能的发展现状根据有关统计,全球的风能资源约为2.74×109 MW,其中可利用的风能为2×107 MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
国际上一些大的传统能源公司和机械制造公司也开始介入到该能源领域,并进入行业的领先行列。
在德国、美国与西班牙,风电装机分别达到了1460万千瓦、637万千瓦与620万千瓦。
就连风能开发起步晚于我国近10年的印度,风电产业化也已初具规模。
据全球风能协会(GWEC)统计,到2006年底,中国的风电装机达到260万千瓦,占世界风电装机的3.5%。
中国在2006年新增装机容量134.7万千瓦,仅占世界全年新增装机的8.9%。
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风机叶片修复材料浅谈内容摘要风力发电机组长期在恶劣的自然环境中暴露运行，不仅要承受强大的风载荷，还要经受气体冲刷、砂石粒子冲击，以及强烈的紫外线照射等外界侵蚀。
为了提高损伤修复过程中所使用复合材料的载荷、耐腐蚀和耐冲刷等性能, 必须对所使用叶片修复材料中的树脂基体系统进行精心研究和筛选, 对传统叶片修复工艺进行创新。
采用性能优异的环氧树脂, 改善玻璃纤维/树脂界面的粘结性能, 提高叶片的承载能力, 扩大玻璃纤维在大型叶片中的应用范围。
研究结果表明叶片修复过程中合理使用的复合材料完全可以达到在恶劣工作环境中长期使用的性能要求。
关键词:风力机; 叶片; 环氧树脂;引言随着风力发电机单机功率的不断提高，叶片的质量和尺寸也越来越大，对叶片的要求也越来越高：要求叶片质量轻且分布均匀，外形尺寸精度控制准确；具有最佳的疲劳强度和机械性能，能经受暴风等极端恶劣条件和随机负荷的考验；叶片旋转时的振动频率特性曲线正常，传递给整个发电系统的负荷稳定性好；耐腐蚀、抗紫外线照射和抗雷击的性能好；发电成本较低，维护费用最低。
叶片的材料越轻、强度和刚度越高，叶片抵御载荷的能力就越强，叶片就可以做得越大，它的捕风能力也就越强。
因此，轻质高强、耐蚀性好、具有可设计性的玻璃纤维增强环氧树脂复合材料是目前国内大型风机叶片生产及修复的首选材料。
本文主要探讨了风机叶片生产和修复过程中所用的主要材料玻璃纤维增强环氧树脂复合材料，以及PVC材料。
一、叶片损伤原因为了提高风机的发电效率，风机绝大多数处在地理、气候环境相对恶劣的地区，从而导致风机叶片容易遭受损伤。
其中对于风机叶片发生故障率最大的损伤原因是雷击，而且雷击往往会给风机叶片带来较严重的损伤甚至报废。
其次为风沙磨损、酸雨腐蚀，导致叶片表面出现麻点，影响风机使用寿命。
飞鸟撞击也是造成风机叶片损伤的一大杀手，由于风机所在地人眼稀少，所以飞鸟较多，飞鸟撞击往往会使风机叶片表面大面漆胶衣脱落。
另外由于风机叶片质量和体积较大，所以运输和吊装存在较大难度，不可避免的造成一定程度的损伤，发生率较小但若发生后果不堪设想，可能直接导致叶片报废，不可修复。
最后叶片材料老化也是导致风机叶片损伤的一大原因，但是由于材料质量在不断提高，所以发生概率会越来越小。
二、叶片损伤实例照片雷击造成损伤12534风沙磨损造成的损伤飞鸟撞击造成的损伤吊装运输是造成的损伤材料老化自然开裂造成的损伤三、叶片损伤部位及概率以装机容量为5万kw的某风场33台某国产风机为例，巡检33台投运将近2年风机，其中5台风机的5支叶片存在不同程度的损伤，单台风机叶片出现故障率高达15%左右，而且发现其中3台风机为叶片损伤部位在叶尖，叶尖损伤概率达60%。
四、叶片修复的必要性国内的风力发电场遍布大江南北，所处地理条件和气候环境各不相同。
北方的低温、风沙、强辐射、雷雨天气集中，南方的高温、高湿、盐雾、飞鸟多等都存在各自不同的自然条件。
再加上国内投运风机型号种类繁多导致所使用叶片的结构、材料更是五花八门，其综合性能差异较大，风机选址也经常性的为了提高发电量而将风机树立在最高点，而致使风机遭受雷击的几率较高，叶片材料也随着投运时间的增长导致其各种性能不断降低而出现不同程度的老化情况。
而且风机总是处在条件恶劣的环境中，并且24小时的处于工作状态，这就使材料易于受到损害，一旦某一部位受损，这个部位就成为整支叶片的薄弱所在，如果不停机及时维修不仅会影响风机发电量及发电效率，而且如果事故扩大就会造成叶片折断、报废甚至出现倒塔等一些列不可预测的严重后果。
五、叶片修复材料的重要性高质量的叶片修复=50%的叶片修复材料质量+50%材料的正确使用叶片修复材料主要为环氧树脂材料，而环氧树脂的种类更是五花八门，所以正确的选择环氧树脂材料最为关键。
材料的性能上有很大差异，如使用不慎不仅不能达到修复的效果而且还会使损伤范围加大，造成不可修复的严重后果。
六、叶片修复材料性能要求恶劣的环境和长期不停地运转,对叶片的要求有:比重轻且具有最佳的疲劳强度和机械性能, 能经受暴风等极端恶劣条件和随机负荷的考验;叶片的玻璃纤维增强环氧树脂复合材料弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲线都正常,传递给整个发电系统的负荷稳定性好;耐腐蚀、紫外线照射和雷击性能好。
但是随着风机叶片运行时间的增长伴随着叶片老化出现损伤，叶片修复材料必须达到以致超过出厂时的各项性能要求要求，叶片的原材料主要由增强材料、环氧树脂、夹芯材料三部分组成。
叶片修复材料6．1 增强材料对于同一种基体树脂来讲, 采用玻璃纤维增强的复合材料制造的叶片其强度和刚度的性能要差于采用碳纤维增强的复合材料制造的叶片的性能。
但是, 碳纤维的价格目前是玻璃纤维的10倍左右,由于价格的因素,目前的叶片制造采用的增强材料主要以玻璃纤维为主。
随着叶片长度不断增加,叶片对增强材料的强度和刚性等性能也提出了新的要求, 玻璃纤维在2MW 风机复合材料叶片制造中逐渐出现性能方面的不足。
为了保证叶片能够安全地承担风能载荷, 风机叶片可以采用玻璃纤维/碳纤维混杂复合材料结构。
但是在叶片修复过程中由于所用的碳纤维量较少所以完全可以应用碳纤维增强环氧树脂复合材料对损伤叶片进行修复。
6．2 环氧树脂环氧树脂应满足以下基本性能条件:固化方便:选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0-180℃温度范围内固化;粘附力强:环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质具有很高的粘附力。
环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度;收缩性低:环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的,没有水或其它挥发性副产物放出。
它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2% );力学性能: 固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能;电性能: 固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料;化学稳定性:通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。
像固化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。
适当地选用环氧树脂和固化剂, 可以使其具有特殊的化学稳定性能;尺寸稳定性:上述的许多性能的综合,使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性;耐霉菌:固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带条件下使用。
6．3 夹芯材料为了提高叶片的刚度同时又能减轻叶片的重量, 在叶片中添加了夹芯材料, 常用的夹芯材料有两种, 一种是轻木, 另一种是PVC 泡沫。
但是不管是哪种夹芯材料都应满足以下的特点:（1）比重小;（2）有极高的强度和硬度;（3）比热小, 受气温变化影响小;（4）有良好的抗化学腐蚀性能;（5）有良好的防火性能;（6）与树脂有良好的结合性。
七、满足性能要求的材料种类及特点7．1增强材料玻璃纤维增强叶片的受力特点是在玻璃纤维方向能承受很高的拉应力,而其它方向承受的力相对较小。
叶片结构是由蒙皮和腹板组成,蒙皮采用夹芯结构, 中间层是轻木,上下面层为玻璃纤维增强材料。
面层由单向层和,±45°层组成。
单向层可选用单向织物或单向玻璃纤维铺设,一般用7：1或4：1玻璃纤维布,以承受由离心力和气动弯矩产生的轴向应力。
为简化成型工艺,可不用±45°玻璃纤维布层,而采用1：1玻璃纤维布,均沿轴向铺设,以承受主要由扭矩产生的剪切应力,一般铺放在单向层外侧。
腹板的结构形式也是夹芯结构。
但是,在蒙皮与腹板的结合部位,即梁帽处必须是实心玻璃纤维增强结构。
这是因为此部分腹板与蒙皮相互作用,应力较大,必须保证蒙皮的强度和刚度。
经过对长度为10-60m的叶片进行的统计表明,叶片质量按长度的三次方增加。
叶片轻量化对运行、疲劳寿命、能量输出有重要的影响。
同时为了保证在极端风载下叶尖不碰塔架,叶片必须具有足够的刚度。
既要减轻叶片的质量,又要满足强度与刚度要求, 有效的办法是采用碳纤维增强材料。
碳纤维增强材料的拉伸弹性模量是玻璃纤维增强材料的2-3倍。
2MW叶片采用碳纤维增强可充分发挥其高弹轻质的优点。
经过分析,采用碳纤维/玻璃纤维混杂增强的方案,叶片可减重20%-40%。
因此采用碳纤维/玻璃纤维混杂增强对抑制质量的增大是必要的,同时降低了风能成本,叶片也可具有足够刚性和长度。
尤其是在翼缘等对材料强度和刚度要求较高的部位,使用碳纤维作为增强材料,这样不仅可以提高叶片的承载能力,由于碳纤维具有导电性,及可以有效地避免雷击对叶片造成损伤。
7．2环氧树脂根据分子结构, 环氧树脂大体上可分为五大类:缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂和脂环族类环氧树脂。
复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是缩水甘油醚类环氧树脂, 而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂(简称双酚A 型环氧树脂)为主。
二酚基丙烷型环氧树脂实际上是含不同聚合度的分子的混合物。
其中大多数的分子是含有两个环氧基端的线型结构。
少数分子可能支化, 极少数分子终止的基团是氯醇基团而不是环氧基。
因此环氧树脂的环氧基含量、氯含量等对树脂的固化及固化物的性能有很大的影响。
环氧树脂的控制指标如下:环氧值: 环氧值是鉴别环氧树脂性质的最主要的指标, 环氧树脂型号就是按环氧值不同来区分的。
环氧值是指每100g 树脂中所含环氧基的物质的量数。
环氧值的倒数乘以100就称之为环氧当量。
环氧当量的含义为含有1mol环氧基的环氧树脂的克数;无机氯含量: 树脂中的氯离子能与胺类固化剂起络合作用而影响树脂的固化,同时也影响固化树脂的电性能, 因此氯含量是环氧树脂的一项重要指标;有机氯含量: 树脂中的有机氯含量标志着分子中未起闭环反应的那部分氯醇基团的含量,其含量应尽可能地降低,否则也会影响树脂的固化及固化物的性能;与其粘度或软化点。
应用于2MW 风机复合材料叶片的环氧树脂,最好选用高环氧值(> 0. 40)的树脂,如618、6101,其渗透性好, 强度较好。
环氧树脂一般和添加物同时使用,以获得应用价值。
添加物可按不同用途加以选择,常用添加物有以下几类: 固化剂、改性剂、填料、稀释剂等。
固化剂是必不可少的添加物,选用加温固化的固化剂,一般用酸酐、芳香类固化剂;改性剂的作用是为了改善环氧树脂的柔性、抗剪、抗弯、抗冲、提高绝缘性能等。
常用改性剂有: 聚硫橡胶、聚乙烯醇叔丁醛、丁腈橡胶类、酚醛树脂类、聚酯树脂、尿醛三聚氰胺树脂等。
7．3夹芯材料轻木, 又称南美轻木、巴尔沙木, 它是由紧密排列的细胞结构组成的, 经过烘焙, 杀菌处理, 具有轻质高强等特点。
是目前叶片夹芯材料中最优的选择。
另外考虑材料价格PVC与PE材料也是不错的选择，它具有以下几项共同优点:（1）极高的强度-重量比;（2）突出的抗压缩性能;（3）良好的面板粘接性能;（4）操作简单, 工艺性好;（5）良好的绝热、隔音性能;（6）高抗冲击性和抗疲劳性;（7）良好的阻燃、低烟密度和烟毒性;（8）优良的耐水性能;（9）操作温度范围达到-212℃-163℃。