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歐文斯科寧新研發(fā)的高模量玻璃纖維織物布強(qiáng)有力地結(jié)合了織物結(jié)構(gòu)的優(yōu)化技術(shù)和卓越的高模量玻璃纖維性能，顯著地提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能，可以有效地減輕葉片的重量，從而實(shí)現(xiàn)整體風(fēng)力機(jī)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷的降低。所有這些重量和載荷的降低可以有效地降低葉片及其它零部件的成本。換句話(huà)說(shuō)，這次創(chuàng)新的玻纖織物可以增加葉片長(zhǎng)度并保持類(lèi)似的極限載荷，尤其是，高模量三軸布在葉根的應(yīng)用可以大幅提高葉根連接螺栓的疲勞壽命。
風(fēng)力機(jī)葉片根部螺栓連接中的載荷分布和傳遞
高模量三軸布在葉根的應(yīng)用可以大幅提高葉根的剛度，從而使得傳遞到螺栓上的載荷顯著地降低，具體理論性的解釋參見(jiàn)圖1.
傳統(tǒng)的用于葉根設(shè)計(jì)和制造的三軸玻纖布，在不同的織物結(jié)構(gòu)下，具有20GPa到30GPa的彈性模量。歐文斯科寧創(chuàng)新的高模量三軸玻纖布采用了高性能的H玻纖，并且利用更優(yōu)化的織物結(jié)構(gòu)，從而在主纖維方向上獲得更高的強(qiáng)度和高達(dá)42GPa的模量。
模擬測(cè)試結(jié)果顯示這次創(chuàng)新的高模量三軸布應(yīng)用在葉根中能使得傳遞到T型螺栓連接上載荷減少高達(dá)17%。
連云港中復(fù)連眾復(fù)合材料集團(tuán)公司新開(kāi)發(fā)的目前長(zhǎng)的6MW75米全玻纖葉片在連云港成功下線(xiàn)，該葉片重量超過(guò)30噸，葉根部分大彎距高達(dá)30,000千牛米，其主要承力結(jié)構(gòu)梁帽和葉根材料為歐文斯科寧供應(yīng)的高模量玻璃纖維織物布。
選用歐文斯科寧高模量玻纖布來(lái)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)該葉片的主要原因有以下3點(diǎn)：
⑴ 相比傳統(tǒng)三軸玻纖布，該創(chuàng)新的高模量玻纖布具有卓越的機(jī)械性能，能滿(mǎn)足葉根復(fù)合材料層和鏈接螺栓的強(qiáng)度要求，同時(shí)保持合適的也跟復(fù)合材料鋪層厚度。
⑵ 相比碳纖維織物，高模量玻纖布具有較好的真空灌注性能，對(duì)于75米長(zhǎng)的葉片灌注性能尤其重要，可以保證好的葉片質(zhì)量。
⑶ 相比碳纖維增強(qiáng)葉片，具有更好的性?xún)r(jià)比，能大幅減少葉片的材料和成產(chǎn)成本。
測(cè)試結(jié)果顯示該創(chuàng)新產(chǎn)品具有如下關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：
●主纖維方向拉伸和壓縮平均模量達(dá)到42GPa；
●主纖維方向拉伸強(qiáng)度880MPa，壓縮強(qiáng)度550MPa；
●測(cè)試板材纖維重量含量72%。