[发明专利]一种风力发电叶片的制造方法

权利要求书

1.一种风力发电叶片的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括:

机敏叶片测试步骤：

对机敏叶片进行实际风力测试，获得机敏叶片实际变形测试结果，所述机敏叶片为安装有用于测试叶片变形状况的传感器的叶片；

虚拟叶片模拟步骤：

将所述机敏叶片的材料属性参数带入模拟分析系统，得到虚拟叶片；

设置虚拟叶片测试环境参数模拟机敏叶片实际测试环境，并对虚拟叶片进行模拟测试，获得虚拟叶片模拟变形测试结果；

对比计算步骤：

将所述机敏叶片实际变形测试结果与所述虚拟叶片模拟变形测试结果进行对比，根据对比结果调试所述模拟分析系统的材料属性参数和测试环境参数，直至虚拟叶片能反馈出所测试的机敏叶片的变形状况，从而根据材料属性参数求得最优纤维体积含量和纤维排布；

对不同纤维体积含量的机敏叶片重复机敏叶片测试步骤、虚拟叶片模拟步骤、对比计算步骤，从而获得纤维体积含量、纤维排布与叶片变形状况的定量关系式；重复的过程中同时对比分析机敏叶片实际变形测试结果与虚拟叶片模拟变形测试结果，优化定量关系式；

根据风机功率要求，计算得出叶片的纤维体积含量和纤维排布，然后根据纤维体积含量和纤维排布制作叶片或机敏叶片。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电叶片的制造方法，其特征在于，所述材料属性参数包括：弹性模量、泊松比和材料密度；所述测试环境参数包括：风速、压强、温度。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电叶片的制造方法，其特征在于，所述机敏叶片实际变形测试结果与所述虚拟叶片模拟变形测试结果包括：拉伸形变量、弯曲角度和扭转角度。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电叶片的制造方法，其特征在于，还包括所述机敏叶片的制作步骤：

采用一体式拉挤成型模具制作机敏叶片；

制作叶片的过程中安装用于测试叶片变形状况的内部传感器；

叶片制作完成后，在叶片外部安装外部传感器，制得机敏叶片。

5.根据权利要求4所述的一种风力发电叶片的制造方法，其特征在于，

所述内部传感器为拉绳测距传感器，所述拉绳测距传感器用于测试叶片拉伸变形量；

所述外部传感器包括九轴传感器和弯曲传感器；所述九轴传感器用于测试叶片的扭转角度；所述弯曲传感器用于测试弯曲角度。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电叶片的制造方法，其特征在于，所述虚拟叶片模拟步骤和所述对比计算步骤包括以下步骤：

对风力发电机进行三维实体建模；

对外部流场区建模；

建立风机流固耦合有限元模型；

设定风机流场的边界条件参数；

运用风机流固耦合有限元模型，对虚拟叶片进行模拟测试，获得虚拟叶片模拟变形测试结果；

将所述模拟变形测试结果与所述实际变形测试结果进行比对，调整外部流场区建模过程中的输入参数，从而获得最优纤维体积含量和纤维排布；

所述边界条件参数包括风速、压强、温度、风轮转速；

所述输入参数包括弹性模量、泊松比和材料密度。

7.根据权利要求4所述的一种风力发电叶片的制造方法，其特征在于，

所述一体式拉挤成型模具包括：两个定位钢板、一个定位槽、一个叶片成型模具；所述定位钢板上设置有导纱孔；所述两个定位钢板分别设置在一体式拉挤成型模具的两侧，按照一侧定位钢板、定位槽、叶片成型模具、另一侧定位钢板的位置排布；两侧定位钢板上的导纱孔数量相同且排列方式一一对应，导纱孔的排列方式与翼型一致。

8.根据权利要求7所述的一种风力发电叶片的制造方法，其特征在于，

应用所述一体式拉挤成型模具制作叶片的步骤包括：

S1：预设根数的纤维束按照设定路径自一侧定位钢板上的导纱孔，依次经定位槽、叶片成型模具、穿设入另一侧导纱孔；

S2：利用定位钢板对纤维束进行固定，使纤维束在模具中保持绷直状态；

S3：将树脂倒入叶片成型模具中，充分浸润纤维束，压挤排除多余树脂，完成叶片制作。