專利名稱：一種提高風(fēng)電葉片阻尼性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料成型技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于非金屬復(fù)合材料成型技術(shù)領(lǐng)域，主要涉 及一種提高風(fēng)電葉片阻尼性能的方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)電葉片一般由玻璃鋼復(fù)合材料制成，在低溫環(huán)境時由于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)阻尼下 降，容易造成葉片瞬間抖動現(xiàn)象，而影響機組使用壽命。國內(nèi)外為了解決此問題，有些采用 在葉片內(nèi)部的徑向和弦向處外加約束阻尼層的方法，如專利CN 2737980Y中，將阻尼材料 與葉片通過膠粘劑粘接成一體，形成結(jié)構(gòu)阻尼器，增加葉片的變形約束，吸收振動能量，以 達到減少或消除葉片振動的目的。此方法雖在一定程度上解決了葉片瞬間抖動的問題，但 其結(jié)構(gòu)阻尼器通過膠粘劑粘接至葉片表面，有脫落風(fēng)險，粘接質(zhì)量的好壞會直接影響結(jié)構(gòu) 阻尼器性能的發(fā)揮。為解決上述阻尼器粘接不穩(wěn)的問題，可采用兩種方法，一種是在復(fù)合材料成型過 程中，直接將阻尼材料作為特定的鋪層嵌入到復(fù)合材料結(jié)構(gòu)當中，參與復(fù)合材料的固化過 程；另一種是直接采用經(jīng)過改性后各方面性能良好的樹脂基體作為復(fù)合材料的原料。但是， 前者方法雖能大幅度提高復(fù)合材料的阻尼性能，其是以犧牲復(fù)合材料強度為代價的，后者 方法的缺點則是改性后的樹脂粘度難以控制，無法將其用于真空輔助成型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的目的就在于提出一種提高風(fēng)電葉片阻尼性能的方法，即通過一種表 面涂敷改性樹脂的特殊夾芯結(jié)構(gòu)，與風(fēng)電葉片復(fù)合材料進行共固化，在不降低風(fēng)電葉片力 學(xué)強度的同時增加風(fēng)電葉片的阻尼性能，以延長風(fēng)電葉片的使用壽命。本發(fā)明結(jié)合上述兩種方法的優(yōu)點，將性能良好的改性樹脂均勻涂敷在夾芯材料表 面，其固化后與夾芯材料一起形成一種特殊夾芯結(jié)構(gòu)，將這種特殊夾芯結(jié)構(gòu)嵌入葉片復(fù)合 材料結(jié)構(gòu)當中，參與復(fù)合材料的固化過程。本發(fā)明根據(jù)材料性能的實際要求，用合適的材料如剛度、彈性模量均較好的納米 材料等，對風(fēng)電葉片所選用的樹脂基體進行改性，使樹脂的阻尼性能提高的同時不降低力 學(xué)強度，再將該樹脂加入固化劑均勻涂敷在夾芯材料，如PVC泡沫、巴杉木等表面，厚度按 照復(fù)合材料實際性能要求進行控制，其固化后與夾芯材料形成一種特殊夾芯結(jié)構(gòu)，然后將 這種特殊夾芯結(jié)構(gòu)嵌入葉片復(fù)合材料結(jié)構(gòu)當中，兩者進行共固化成型。所獲得葉片的結(jié)構(gòu) 組成為風(fēng)電葉片復(fù)合材料層/特殊夾芯結(jié)構(gòu)/風(fēng)電葉片復(fù)合材料層。風(fēng)電葉片的復(fù)合材料層風(fēng)電葉片的基體樹脂一般使用固化后力學(xué)性能較好的樹脂，如環(huán)氧樹脂，乙烯基 酯樹脂，不飽和聚酯樹脂；葉片的增強纖維一般要求具有高強度、高模量并兼顧一定的成 本，一般為玻璃纖維和少量的碳纖維。改性樹脂
此樹脂基體選用與實際風(fēng)電葉片所用的樹脂一致，改性后的樹脂基體要求阻尼性 能增強的同時不降低力學(xué)性能，可選用強度高、彈性模量好的材料如碳納米管等對其進行 改性，也可對樹脂鏈段進行設(shè)計，優(yōu)化引進柔性鏈段與剛性鏈段，使樹脂的粘彈性與剛性協(xié) 調(diào)達到最優(yōu)點。特殊夾芯結(jié)構(gòu)普通夾芯材料一般使用質(zhì)量輕、強度高的材料，如PVC泡沫、巴杉木等，而特殊夾 芯結(jié)構(gòu)是在普通夾芯材料的表面均勻涂敷一層加入固化劑的性能優(yōu)異的改性樹脂，厚度按 照復(fù)合材料實際性能要求進行控制。本發(fā)明方法簡單，可設(shè)計性強。通過改性風(fēng)電葉片的樹脂基體并與夾芯材料形成 特殊夾芯結(jié)構(gòu)，參與葉片復(fù)合材料共固化，以增強葉片的阻尼性能，并且不犧牲力學(xué)強度， 該方法減少或消除葉片的振動問題，滿足工程應(yīng)用需要。與傳統(tǒng)的方法相比，具有以下三點 優(yōu)勢①采用共固化的方法，增強復(fù)合材料的阻尼性能，解決外粘接結(jié)構(gòu)阻尼器容易脫 落的問題；②通過設(shè)計對復(fù)合材料樹脂基體進行改性，保證復(fù)合材料阻尼性能增強的同時， 力學(xué)性能不會下降；③通過改性樹脂涂敷在夾芯材料上形成特殊夾芯結(jié)構(gòu)，再與風(fēng)電葉片復(fù)合材料進 行共固化以增強復(fù)合材料的阻尼性能，克服了改性后樹脂粘度不易控制而無法直接用作真 空輔助成型原材料的缺點。


圖1為本發(fā)明具體實施方式

的示意圖。圖中，1、改性樹脂，2、夾芯材料，3、特殊夾芯體，4、葉片上復(fù)合材料層，5、葉片上復(fù)
合材料層。
具體實施例方式結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明加以具體說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制如附圖所示，將性能良好的改性樹脂1均勻涂敷在夾芯材料2的表面，其固化后與 夾芯材料一起形成一種特殊夾芯結(jié)構(gòu)3，將這種特殊夾芯結(jié)構(gòu)嵌入葉片復(fù)合材料結(jié)構(gòu)當中， 參與復(fù)合材料的固化過程。本發(fā)明根據(jù)材料性能的實際要求，用合適的材料如剛度、彈性模量均較好的納米 材料等，對風(fēng)電葉片所選用的樹脂基體進行改性，使樹脂的阻尼性能提高的同時不降低力 學(xué)強度，再將該樹脂加入固化劑均勻涂敷在夾芯材料2表面，所述夾芯材料2可為PVC泡 沫、巴杉木等，厚度按照復(fù)合材料實際性能要求進行控制，其固化后與夾芯材料2形成一種 特殊夾芯結(jié)構(gòu)3，然后將這種特殊夾芯結(jié)構(gòu)嵌入葉片復(fù)合材料結(jié)構(gòu)當中，兩者進行共固化成 型。所獲得葉片的結(jié)構(gòu)組成為風(fēng)電葉片上4復(fù)合材料層/特殊夾芯結(jié)構(gòu)3/風(fēng)電葉片下復(fù) 合材料層5。風(fēng)電葉片的復(fù)合材料層風(fēng)電葉片的基體樹脂一般使用固化后力學(xué)性能較好 的樹脂，如環(huán)氧樹脂，乙烯基酯樹脂，不飽和聚酯樹脂；葉片的增強纖維一般要求具有高強 度、高模量并兼顧一定的成本，一般為玻璃纖維和少量的碳纖維。改性樹脂此樹脂基體選用與實際風(fēng)電葉片所用的樹脂一致，改性后的樹脂基體要求阻尼性能增強的同時不降低力 學(xué)性能，可選用強度高、彈性模量好的材料如碳納米管等對其進行改性，也可對樹脂鏈段進 行設(shè)計，優(yōu)化引進柔性鏈段與剛性鏈段，使樹脂的粘彈性與剛性協(xié)調(diào)達到最優(yōu)點。特殊夾芯 結(jié)構(gòu)普通夾芯材料一般使用質(zhì)量輕、強度高的材料，如PVC泡沫、巴杉木等，而特殊夾芯結(jié) 構(gòu)是在普通夾芯材料的表面均勻涂敷一層加入固化劑的性能優(yōu)異的改性樹脂，厚度按照復(fù) 合材料實際性能要求進行控制。
權(quán)利要求
1. 一種提高風(fēng)電葉片阻尼性能的方法，其特征是通過一種表面涂敷改性樹脂的特殊 夾芯結(jié)構(gòu)，與風(fēng)電葉片復(fù)合材料進行共固化，在不降低風(fēng)電葉片力學(xué)強度的同時增加風(fēng)電 葉片的阻尼性能，以延長風(fēng)電葉片的使用壽命；將性能良好的改性樹脂(1)均勻涂敷在夾 芯材料(2)表面，其固化后與夾芯材料一起形成一種特殊夾芯結(jié)構(gòu)(3)，將這種特殊夾芯結(jié) 構(gòu)嵌入葉片復(fù)合材料結(jié)構(gòu)當中，參與復(fù)合材料的固化過程；所述的改性樹脂(1)是用合適 的材料如剛度、彈性模量均較好的納米材料等，對風(fēng)電葉片所選用的樹脂基體進行改性獲 得，使樹脂的阻尼性能提高的同時不降低力學(xué)強度；再將該樹脂加入固化劑均勻涂敷在夾 芯材料(2)上；所述的夾芯材料O)為PVC泡沫、巴杉木等，厚度按照復(fù)合材料實際性能要 求進行控制；改性樹脂(1)固化后與夾芯材料(2)形成一種特殊夾芯結(jié)構(gòu)(3)，然后將這種 特殊夾芯結(jié)構(gòu)嵌入葉片復(fù)合材料結(jié)構(gòu)當中，兩者進行共固化成型。所獲得葉片的結(jié)構(gòu)組成 為風(fēng)電葉片復(fù)合材料上層G)/特殊夾芯結(jié)構(gòu)(3)/風(fēng)電葉片復(fù)合材料層(5)。
全文摘要
本發(fā)明屬于材料成型技術(shù)領(lǐng)域，尤其屬于非金屬復(fù)合材料成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提高風(fēng)電葉片阻尼性能的方法。通過一種表面涂敷改性樹脂的特殊夾芯結(jié)構(gòu)，與風(fēng)電葉片復(fù)合材料進行共固化，在不降低風(fēng)電葉片力學(xué)強度的同時增加風(fēng)電葉片的阻尼性能，以延長風(fēng)電葉片的使用壽命；將性能良好的改性樹脂(1)均勻涂敷在夾芯材料(2)表面，其固化后與夾芯材料一起形成一種特殊夾芯結(jié)構(gòu)(3)，將這種特殊夾芯結(jié)構(gòu)嵌入葉片復(fù)合材料結(jié)構(gòu)當中，參與復(fù)合材料的固化過程。本發(fā)明通過改性樹脂涂敷在夾芯材料上形成特殊夾芯結(jié)構(gòu)，再與風(fēng)電葉片復(fù)合材料進行共固化以增強復(fù)合材料的阻尼性能，克服了改性后樹脂粘度不易控制而無法直接用作真空輔助成型原材料的缺點。
文檔編號B32B27/00GK102116268SQ200910227
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者余啟勇, 林明, 王滿昌 申請人:洛陽雙瑞風(fēng)電葉片有限公司