天晟新材牽手世紀威能圓滿完成風機葉片靜態(tài)載荷實驗

wonderful

2010年4月，常州天晟新材料股份有限公司與山東德州世紀威能風電設備有限公司進行了風機葉片靜態(tài)載荷實驗。
   
作為國內(nèi)首家自主研發(fā)、全球第三的結構泡沫生產(chǎn)供應商，常州天晟公司和國內(nèi)知名葉片廠商世紀威能達成的實驗合作，是中國首次葉片廠商采用全國產(chǎn)結構泡沫開展的風機葉片靜態(tài)試驗，其順利完成，意味著風機葉片全國產(chǎn)泡沫應用邁上新的臺階，亦將對國內(nèi)風電葉片的國產(chǎn)化發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。
   
4月12日起，在全國最大的玻璃鋼生產(chǎn)基地——山東德州，經(jīng)過為期一周的靜態(tài)載荷實驗，分別對葉片整體五個受力狀態(tài)進行測試。
   
此次實驗是在腹板未加強的情況下做了最小揮舞方向的LC5單點靜載試驗、四點靜載試驗和靜載極限破壞試驗。
   
測試結果，各項指標和設計值良好吻合，取得了令人滿意的效果， Strucell泡沫芯材質(zhì)量能夠滿足葉片要求，國產(chǎn)泡沫應用試驗成功完成。
   
其中靜載極限破壞試驗，在腹板未加強的情況下，實際破壞載荷遠遠超過設計載荷，實際載荷力矩之和大于規(guī)范力矩之和。
   
從靜載極限破壞試驗的破壞形式分析，因腹板未進行局部加強，局部抗剪強度較正常試驗葉片降低，當載荷超過極限后，葉片在24m處腹板表面FRP發(fā)生斷裂，剛好是試驗腹板需加強處，其他部位不見任何異常，證明測試規(guī)范中對腹板的加強要求是必要的。
     
此次測試成功，將最大地推動常州天晟和世紀威能的戰(zhàn)略合作，同時對于天晟結構泡沫在國內(nèi)市場的拓展影響深遠。目前，已經(jīng)有更多葉片廠商表示了加強和天晟商務合作的進一步意向。

lewjane84

1.首先明確芯材在葉片結構中的作用----穩(wěn)定性!, 通過增強蒙皮的剛度,提高蒙皮的臨界失穩(wěn)系數(shù);請注意了是蒙皮的剛度,芯材對于葉片的剛度和強度來說貢獻幾乎是可以忽略.
2.葉片的剛度,頻率,強度可以通過結構試驗其主要考核的樹脂玻纖維和結構膠在工藝實現(xiàn)后是否可以滿足認證要求. 結構試驗主要考核的是葉片工藝水平,這就是為什么ae1.5 的生產(chǎn)許可賣給每一家同樣的材料卻都需要做結構試驗呢?
3.關于材料是否可用的主要判斷標準;按照OCC,GL的認證規(guī)范,結構試驗不是拿到DAA的充分條件,只要設計理論可以通過就可以通過設計認證.也就是選材的主要標準是葉片的設計要求.
4.關于材料的安全系數(shù),結構實驗所模擬的載荷下葉片的所有材料都是有足夠的安全系數(shù)的,拿主梁來說,根據(jù)GL設計規(guī)范對葉片結構中最大軸向應變要求小于350u,也就是說目前E-GLASS體系來說主梁上應力不能超過0.35*400=140Mpa.我們知道UD的強度一般在多少呢?800Mpa. 安全系數(shù)是多少呢:800/140>5倍. 自然芯材也存在一定的安全系數(shù),即使是芯材在理論載荷下失穩(wěn)了,在單次結構實驗下,只不過應變會比較大局部屈曲而已,還會有二次屈曲模態(tài),對宏觀結構來說不會有任何影響.

結論:說了這么多,只是為了說明一個問題,(不是針對本主題所提到的芯材請作者不要介意),業(yè)內(nèi)很多人有一個誤解,材料只要通過結構試驗對于材料可以在葉片上使用有非常重要的意義.其實是不能說明任何問題,浪費大量金錢.
         首先材料應該滿足葉片設計公司的設計要求,然后是工藝性能,最后是掛機.結構試驗充其量只能作為佐證.
  
PS.試驗時腹板加強是為了避免加載時,因為集中力作用的原因出現(xiàn)應力集中,某家葉片采用上文所述的方法,夾具和葉片接觸處理較好,腹板未加強載荷加到理論極限載荷的160%(Ae-37.5葉片),未出現(xiàn)任何結構損壞.

wonderful

學習了。。。我也只是從其它網(wǎng)站上找到該篇文章的。。。。。

lewjane84

更正一下,不是"不能說明任何問題",是"意義不大".

如果是憑借這個試驗世紀威能采用了這個芯材,那是有點站不住腳的,還是要小心了.

還是要充分對比力學性能,最重要的是壓縮模量是否滿足!!

iamshaka

靜載試驗只是一個方面，加上全尺寸分段質(zhì)量，分段剛度，模態(tài)，疲勞相對要完善一點，但是對于這種大制件，一只葉片測試不能說明問題，還要做統(tǒng)計學上的分析

tord

呵呵 耐溫性有待繼續(xù)檢驗啊

meiwopmi

列位都是高手，在下也受教了。敢問lewjane84：能就OCC認證解個惑嗎？

frpb

穩(wěn)定性。






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徐家匯

引用第3樓lewjane84于2010-07-19 07:28 PM發(fā)表的  :
更正一下,不是"不能說明任何問題",是"意義不大".

如果是憑借這個試驗世紀威能采用了這個芯材,那是有點站不住腳的,還是要小心了.

還是要充分對比力學性能,最重要的是壓縮模量是否滿足!!

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拜讀兄臺文章，受益匪淺。

請教，上文提到的剪腹板部件，主要是考核壓縮載荷，還是剪切載荷？[s:3]

lewjane84

你說的腹板嗎？
一般來說設計時剪切應力的安全系數(shù)是相當高的，主要考慮的是腹板的穩(wěn)定性，這個安全系數(shù)一般不會留很高，這和之前提到的殼體的穩(wěn)定性是一樣考慮的，即使是偶爾超極限載荷也是可以形成二次穩(wěn)定的，但是過低與設計要求的性能，那就經(jīng)常二次屈曲那對結構是非常危險的。
那么對穩(wěn)定性起比較大作用的是什么呢？那就是芯材的壓縮模量和剪切模量