先进无机纤维与复合材料全国重点实验室新能源复合材料阜宁研究基地(简称“全重实验室阜宁基地”)是全重实验室的重要组成部分,阜宁基地依托中材科技股份有限公司所属中材科技风电叶片股份有限公司(简称“中材叶片”),重点加强在超大型复合材料结构件领域的攻关研发。
全重实验室阜宁基地发挥资源优势,技术骨干们深耕关键技术赛道,在百米级柔性风电叶片设计、制造工艺、装备和测试技术等方向取得丰硕的研发成果。
一是开展了高性能翼型族的设计优化,完成了DU250翼型失速优化与测试验证,自主设计开发出一套高性能翼型并通过风洞测试验证,率先在108系列和122系列叶片上应用自研新翼型。构建了气动-结构一体化集成设计平台,实现了气动参数和结构参数耦合一体优化设计,运用于百米级叶片的设计和校核过程。
二是开展了玻纤、碳纤和配套树脂体系的成型性能验证,完成百米级大尺寸叶片的拉挤板主梁工艺仿真灌注模拟,有效解决了工艺验证周期长、试验费用高的难题。在主成型阶段,形成了高效率高质量成型工艺路线,率先实现行业内叶片主成型周期 90米级24小时和120米级48小时突破。在后处理阶段,集成应用同步圈车、自动打磨、自动切边和自动辊涂等多套关键装备,开发一站式后处理装备技术,使自动化后处理装备作业覆盖率提升到80%以上,有力支撑大型化叶片的批量化制造。
SI122叶片开展静力试验
三是开展了多项材料性能的数据验证,获得了不同规格材料的静态性能和动态疲劳性能的原始数据积累,解决了碳纤维单向板材“拉-压”疲劳测试的不稳定性。针对积木式测试四层级(材料、元素/细节、子部件、全尺寸)的特点形成详细测试验证要求,完成箱型梁结构四点弯曲测试验证,初步揭示了破坏载荷边界情况。其中,自研开发双点疲劳控制软件、疲劳加载系统、八点协同静力加载设备并完成试验验证,取得良好效果。叶根螺栓载荷监控系统在120米级叶片疲劳测试中进行了充分应用,有效支撑120米级超大型叶片的设计开发以及测试验证。
113米国际叶型叶片下线
近期,中材叶片牵头完成的中国建材集团揭榜挂帅项目“百米级柔性风电叶片关键技术攻关及应用”顺利通过验收。与此同时,中材叶片阜宁公司还顺利举行了113米国际叶型首套叶片下线仪式。113米国际叶型的顺利下线,不仅是中材叶片践行“两海战略”的体现,更进一步巩固了中材叶片在国际风电叶片制造领域的领先地位。未来,中材叶片将继续深耕风电领域,为加快建设具有全球竞争力的世界一流风电叶片企业贡献力量。