[发明专利]共固化阻尼穿孔型抑颤结构的风力机叶片及其制作方法

摘要

本发明涉及风力机叶片，具体是一种共固化阻尼穿孔型抑颤结构的风力机叶片及其制作方法。本发明解决了现有抑颤技术无法从根本上提高风力机叶片的自身抑颤能力的问题。共固化阻尼穿孔型抑颤结构的风力机叶片，包括叶片本体、腹板；所述叶片本体包括外层蒙皮、内层蒙皮；所述叶片本体上相应主阶模态下的振峰周围设有矩形阻尼层、圆形树脂钉；其中，矩形阻尼层铺设于外层蒙皮和内层蒙皮之间；矩形阻尼层的表面开设有若干个内外贯通的圆形穿孔；圆形树脂钉的数目与圆形穿孔的数目一致；各个圆形树脂钉一一对应地嵌设于各个圆形穿孔的内腔；各个圆形树脂钉的两端端面均分别与外层蒙皮和内层蒙皮固结为一体。本发明适用于风力机。

主权项

1.一种共固化阻尼穿孔型抑颤结构的风力机叶片，包括叶片本体(1)、腹板(2)；所述叶片本体(1)包括外层蒙皮(11)、内层蒙皮(12)；其特征在于：所述叶片本体(1)上相应主阶模态下的振峰周围设有矩形阻尼层(13)、圆形树脂钉(14)；其中，矩形阻尼层(13)铺设于外层蒙皮(11)和内层蒙皮(12)之间；矩形阻尼层(13)的表面开设有若干个内外贯通的圆形穿孔(15)；各个圆形穿孔(15)的直径均一致，且各个圆形穿孔(15)等距排列形成穿孔阵列；圆形树脂钉(14)的数目与圆形穿孔(15)的数目一致；各个圆形树脂钉(14)一一对应地嵌设于各个圆形穿孔(15)的内腔，且各个圆形树脂钉(14)的厚度均与矩形阻尼层(13)的厚度一致；各个圆形树脂钉(14)的两端端面均分别与外层蒙皮(11)和内层蒙皮(12)固结为一体；所述矩形阻尼层(13)的面积占比满足如下条件：上式中：δ(D,S)表示矩形阻尼层的面积占比；L1表示矩形阻尼层的长度；L2表示矩形阻尼层的宽度；D表示各个圆形穿孔的直径；S表示相邻两个圆形穿孔的孔距；所述矩形阻尼层(13)的材料为阻尼粘弹材料或阻尼合金；具体制备方法如下：步骤A：在叶片模具上铺设外层蒙皮布层，然后在外层蒙皮布层的内表面铺设一定数目的外层复合材料层，外层蒙皮布层和外层复合材料层由此共同构成叶片本体(1)中外层蒙皮(11)的上半部，同时铺设真空灌注系统；步骤B：选取矩形阻尼层(13)，然后利用立式钻床在矩形阻尼层(13)的表面钻设若干个内外贯通的圆形穿孔(15)；各个圆形穿孔(15)的直径均一致，且各个圆形穿孔(15)等距排列形成穿孔阵列；将矩形阻尼层(13)铺设于外层复合材料层的内表面的特定区域，该特定区域是指叶片本体(1)上相应主阶模态下的振峰周围；步骤C：在外层复合材料层的内表面和矩形阻尼层(13)的内表面铺设内层复合材料层，然后在内层复合材料层的内表面铺设内层蒙皮布层，内层蒙皮布层和内层复合材料层由此共同构成叶片本体(1)中内层蒙皮(12)的上半部，同时将真空灌注系统铺设完整；步骤D：利用真空灌注系统向外层复合材料层和内层蒙皮布层之间注入树脂，树脂由此进入矩形阻尼层(13)上的各个圆形穿孔(15)的内腔；步骤E：在一定条件下使树脂固化，由此使得各个圆形穿孔(15)的内腔均形成一个圆形树脂钉(14)；此时，在上述特定区域，各个圆形树脂钉(14)的两端端面均分别与外层复合材料层和内层复合材料层固结为一体；外层蒙皮(11)的上半部、内层蒙皮(12)的上半部、矩形阻尼层(13)、各个圆形树脂钉(14)由此共同构成叶片本体(1)的上半部；步骤F：重复步骤A～E，制得叶片本体(1)的下半部；步骤G：选取腹板(2)，然后将腹板(2)粘贴于叶片本体(1)的下半部，再将叶片本体(1)的上半部、腹板(2)、叶片本体(1)的下半部进行合模并固化，由此制得风力机叶片，最后对风力机叶片进行后处理。