[发明专利]复合材料风电叶片损伤的修复与修复后结构健康监测方法

权利要求书

1.一种复合材料风电叶片损伤的修复与修复后结构健康监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：用超声波检测法确定损伤区域的位置和形状，将损伤区域的叶片漆面及蒙皮层打磨抛光，设计损伤区域的阶梯式错茬打磨方案；

步骤2：使用中间带有长和宽的比为2：1的矩形孔洞模具，在错茬打磨区域制备MXene/CNT传感器，传感器的长度方向沿错茬打磨区域的长度方向，在传感器长度方向两端设置电极，即得到微纳米传感器；使微纳米传感器阵列在损伤底部和原始纤维布的错茬区域，总共布置2n个传感器；其中n≥1，n为整数；

步骤3：按照原铺层设计铺设n+6+2层纤维布；依次先铺设n层原始纤维布，然后铺设6层补强层纤维布，最后铺设2层外蒙皮层纤维布；

步骤4：采用真空袋压成型工艺进行修复，实现叶片的智能化修复；

步骤5：在叶片工作时采用微纳米传感器进行实时监测，通过传感器反馈的数据图像，在发现裂纹后，由满负荷运转降为空载，并在1-2min内完成停机，阻止裂纹的进一步扩展而导致的危险性破坏，并根据各传感器之间的数据对比，确定裂纹出现的位置与深度。

2.根据权利要求1所述的复合材料风电叶片损伤的修复与修复后结构健康监测方法，其特征在于，所述步骤1中，打磨方案须满足：

将损伤的最底部打磨成长方形以便于接下来的修补层和传感器的铺设，打磨操作所处环境的空气相对湿度≤75%；

每层单向布：在损伤区域周围打磨阶梯，沿损伤区域长度方向每层阶梯错茬打磨尺寸与层厚之比为100:1，沿损伤区域宽度方向每层阶梯错茬打磨尺寸与层厚度之比为30:1；

每层两轴向布：在损伤区域周围打磨阶梯，沿损伤区域长度方向和损伤区域宽度方向每层阶梯错茬打磨尺寸与层厚之比均为30:1；

每层三轴向布：在损伤区域周围打磨阶梯，沿损伤区域长度方向每层阶梯错茬打磨尺寸与层厚之比为50:1，沿损伤区域宽度方向每层阶梯错茬打磨尺寸与层厚之比为30:1。

3.根据权利要求1所述的复合材料风电叶片损伤的修复与修复后结构健康监测方法，其特征在于，所述步骤3中，铺设的原始纤维布、补强层纤维布和外蒙皮层纤维布面积依次由大到小，其中n层原始纤维布按打磨面积错茬铺设，6层补强层纤维布和2层外蒙皮层纤维布在长度方向上均错茬50倍层厚，宽度方向上均错茬15倍层厚。