风电叶片复合材料结构缺陷无损检测研究进展

主要介绍了超声波、声发射和红外热成像等无损检测技术在风电叶片复合材料结构检测中的应用,从而推动我国大型风电叶片全尺寸结构缺陷评价控制和认证体系的形成。     

复合材料无损检测技术研究进展

 复合材料检测技术在复合材料生产应用中起着非常重要的作用。本文介绍了国内外复合材料检测研究的不同 方法,包括传统的声、光、电磁波等检测技术以及近年来发展比较迅速的新的检测技术,并扼要阐述了小波变换、 神经网络等几种在复合材料检测过程中有着相当重要作用的信号处理方法。     

复合材料风机叶片无损检测技术应用综述

随着国内风电装机容量越来越大,在运行的叶片不断增多,加强对叶片的维护变得日益重要。本文对主要的几种复合材料无损检测方法进行了综述,重点对超声波检测方法进行了论述。经过综合对比,超声波无损检测方法比较适合工厂内半成品缺陷检测和运行现场的破坏预测。     

风电叶片超声波检测应用综述

介绍了风电叶片的常见缺陷和超声波检测方法,主要对国内外超声波无损检测在风电叶片中应用的研究方法及研究现状进行了综述和评价,阐述了超声波检测风电叶片的可行性及重要性,并指出了未来超声波检测风电叶片的研究方向,对超声波检测在风电叶片缺陷检测中的进一步应用提供了一定的参考和依据。     

复合材料的微波无损检测研究

简单介绍了微波无损检测技术的基本原理和方法,利用反射法对复合材料缺陷进行检测。对不同材质、不同孔径大小、不同缺陷类型（包括体积型和平面型）试件的检测,得出了与理论分析比较一致的结果。结果表明微波对复合材料缺陷反应灵敏,可检出的最小缺陷孔径为１．０ｍｍ,并得出了微波的误差与缺陷孔的深度以及缺陷孔径的关系。     

先进复合材料的无损检测

分析了碳纤维复合材料构件在成型和使用过程中易产生的缺陷及产生缺陷的原因,提出无损探伤技术对缺陷进行检测是复合材料构件质量保证的必要手段;对国内外适用于复合材料构件的几种探伤方法进行比较,认为超声波法是复合材料的一种检测缺陷的有效方法,对如何应用超声波法检测复合材料进行介绍。     

风电叶片用碳纤维复合材料研究进展

双碳背景下,为实现净零排放,作为清洁可再生能源的风能的大规模利用已是全球共识,特别是随着发电成本的降低及节能减排需求的提升,全球风能发电行业发展迅猛。随着风电叶片长度的不断增加,碳纤维复合材料因其轻质高强、可设计性及低成本等优势,成为风电行业不可替代的主要原材料。本文回顾了全球风电市场及风电叶片的成型工艺和材料,重点阐述了维斯塔斯风电叶片主梁的革命性创新设计成果-拉挤碳板叠层灌注工艺,碳板主梁提高了叶片强度,降低了叶片质量,并有效降低制造成本,极大地促进了碳纤维复合材料在风电叶片上的应用;展望了风电叶片的发展趋势,随着风电行业迎来更大的发展,必将进一步提升碳纤维复合材料的需求。     

探讨敲击检测技术在复合材料无损检测中的应用

本文根据纤维增强复合材料的特性,列出了损伤的主要类型和产生原因;对适用于复合材料制品的无损检测敲击技术进行探讨;对敲击技术的基本原理、方法分类、适用范围进行介绍;对传统敲击法和数字敲击法进行比较;总结敲击法的未来发展状况。     

复合材料微波无损检测技术的研究

介绍了复合材料无损检测的各类方法,并与微波检测法对比,分析其优缺点,重点阐述微波检测法的原理、特点及其在复合材料中的应用,同时分析基于微波技术的复合材料内部缺陷检测的机理,最后展望了微波检测技术在复合材料中的发展状况。     

风电叶片涂料检测方法的研究

我国风电叶片涂料的技术标准尚处于空白,结合我国风场的气候特征和风电叶片涂料的使用要求,通过对国内外相关标准的研究分析,提出了适合我国风电叶片涂料的检测项目.提出风电叶片涂料的技术要求应包括力学性能、防腐性能和湿漆性能3类,并对相应的检测方法进行了探讨.     

Composite Repair in Wind Turbine Blades: An Overview

Renewable energy sources such as wind energy—together with energy-efficient technologies—are essential to meet global energy demands and address climate change. Fiber-reinforced polymer composites, with their superior structural properties (e.g., high stiffness-to-weight) that allow lightweight and robust designs, play a significant part in the design and manufacture of modern wind turbines, especially turbine blades, for demanding service conditions. However, with the current global growth in onshore/offshore wind farm installations (with total global capacity of ～282 GW by the end of 2012) and trend in wind turbine design (～7–8 MW turbine capacity with ～70–80 m blade length for offshore installations), one of the challenges that the wind energy industry faces with composite turbine blades is the aspect of structural maintenance and repair. Although wind turbines are typically designed for a service life of about 20 years, robust structural maintenance and repair procedures are essential to ensure the structural integrity of wind turbines and prevent catastrophic failures. Wind blades are damaged due to demanding mechanical loads (e.g., static and fatigue), environmental conditions (e.g., temperature and humidity) and also manufacturing defects. If material damage is not extensive, structural repair is the only viable option to restore strength since replacing the entire blade is not cost-effective, especially for larger blades. Composite repairs (e.g., external and scarf patches) can be used to restore damaged laminate/sandwich regions in wind blades. With composite materials in the spar (～30–80 mm thick glass/carbon fiber laminates) and aerodynamic shells (sandwich sections with thin glass fiber skins and thick foam/wood as core), it is important to have reliable and cost-effective structural repair procedures to restore damaged wind blades. However, compared to aerospace bonded repairs, structural repair procedures in wind blades are not as well developed and thus face several challenges. In this regard, the area of composite repair in wind blades is broadly reviewed to provide an overview as well as identify associated challenges.     

风电叶片用双组分水性聚氨酯涂料的研制

详细介绍了风电叶片用双组分水性聚氨酯涂料的原材料组成、基本配方、制备工艺、性能检测结果。重点讨论了成膜物、颜填料及助剂等的选择及其作用。研制的双组分水性聚氨酯涂料集高性能与环保性于一身,代表了风电叶片涂料的发展方向。     

高性能风电叶片用防护涂料的研制

根据风力发电上风机叶片的工作环境,研制了一种用于风机叶片防护的改性羟基丙烯酸聚氨酯涂料。对涂料的制备方法、制备工艺、涂料的性能进行了阐述,并且对树脂、颜填料、助剂、消光粉的选择以及耐磨性试验等进行了讨论。     

风力叶片用HME玻璃纤维的研制

以E玻璃的SiO2-Al2O3-CaO三元体系中的低熔点配方为基础,加入MgO、TiO2、WO3、Li2O等网络改性剂,调整组成比例研制成功HME玻璃纤维。研究了体系中高模量的氧化物Li2O、WO3、CeO2以及Ti02的比例对玻璃纤维浸胶纱的拉伸强度和模量的影响。经过一系列优化设计制备的HME玻璃纤维浸胶纱的拉伸强度和拉伸弹性模量均高于E玻璃,达到并超过国外商用高模量无碱玻璃纤维的技术指标要求。     

风力发电机叶片复合材料性能研究

采用真空袋压成型工艺,以环氧树脂为基体,玻璃纤维为增强材料,制备风机叶片用玻璃纤维增强复合材料,用巴氏硬度计和万能试验机测试其力学性能。结果表明,其巴氏硬度平均值为59.95 HBa,压缩弹性模量平均值为28.15 GPa,压缩强度平均值为337.85 MPa,其压缩强度是拉伸强度的60%,说明其抗拉不抗压;较厚试样的平均弯曲强度和平均弯曲弹性模量相对较低。     

大型碳纤维复合材料风机叶片成型工艺与发展

本文介绍了风电叶片的纤维增强材料、基体、结构芯材、胶粘剂及辅助材料,同时重点总结了树脂转移模塑（RTM）成型工艺、模压成型工艺和最新的Flex成型工艺在碳纤维复合材料（CFRP）风电叶片的应用进展。通过结合国内外风电的研究现状,分析了CFRP在风电领域的应用与发展。     

风电叶片涂料的评价方法及实例

根据风电叶片涂料所处使用环境,制定了一套科学的评价体系并用实例进行了说明.该评价体系分为常规性能评价部分和关键性能评价部分,且均可通过常规检测仪器和检测方法得以实现.通过对2家进口和3家国产风电叶片涂料分别进行评价,结果发现:国产涂料和进口涂料均能达到常规性能指标;进口涂料在耐酸、耐碱方面不如一些国产涂料;有2家国产涂...     

聚天门冬氨酸酯涂料及其在风电叶片上的应用

介绍了聚天门冬氨酸酯的一般概念。结合分子结构的特点,对聚天门冬氨酸酯涂料的材料性能和工艺性能进行了较为详细的分析和叙述,与普通聚脲涂料和聚氨酯涂料相比,聚天门冬氨酸酯涂料作为风电叶片涂料更具优越性。最后根据对风电叶片涂料实际应用试验和检测的结果,指出以国产聚天门冬氨酸酯为原料的新型涂料,能够满足我国风电叶片涂料的要求。     

风电叶片复合材料层间剪切破坏声发射监测

采用声发射技术对含分层缺陷风电叶片多轴向复合材料的层间剪切破坏实验进行实时监测,研究分层缺陷对复合材料层间力学性能的影响规律及其损伤破坏过程的声发射响应特征.结果表明,具有不同分层面积的两类复合材料试样破坏载荷相近,当分层缺陷位于剪切面中间位置时,分层缺陷大小对界面承载能力影响不大,损伤演化主要集中在剪切面上偏离中心两...