風(fēng)機(jī)葉片是一個復(fù)合材料制成的薄殼結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)上分根部、外殼、龍骨三個部分。類型多種,有尖頭、平頭、鉤頭、帶襟翼的尖部等。制造工藝主要包括陽?!幠!亴印訜峁袒撃!蚰ケ砻妗鷩娖岬?。設(shè)計難點包括葉型的空氣動力學(xué)設(shè)計、強(qiáng)度、疲勞、噪聲設(shè)計、復(fù)合材料鋪層設(shè)計。工藝難點主要包括陽模加工、模翻制、樹脂系統(tǒng)選用。葉片是一個大型的復(fù)合材料結(jié)構(gòu),其重量的90%以上由復(fù)合材料組成,每臺發(fā)電機(jī)一般有三支葉片,1.5MW的發(fā)電機(jī)單支葉片用復(fù)合材料達(dá)6噸,而3MW以上的風(fēng)機(jī)葉片單支重量在10噸以上。
風(fēng)機(jī)葉片約占風(fēng)機(jī)總成本的15%-20%,目前大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片基本上是由復(fù)合材料構(gòu)成,復(fù)合材料含量通常超過90%。據(jù)統(tǒng)計,風(fēng)機(jī)葉片尺寸每增大6%,捕獲的風(fēng)能可增加12%。
葉片的設(shè)計初衷是獲得動力學(xué)效率和結(jié)構(gòu)設(shè)計的平衡。材料和工藝的選擇決定了葉片終的實際厚度和成本。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在如何將設(shè)計原則和制造工藝相結(jié)合的工作中扮演著重要角色,必須找出保證性能與降低成本之間的優(yōu)方案。