能源研究与信息 第２９卷第３期 Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＶＯ１．２９ Ｎｏ．３ ２０１３ 文章编号：１００８—８８５７（２０１３）０３—０１７９—０６ 风力机复合材料叶片内部结构 典型铺层及分析 魏远，李春，李志敏，祖红亚 （上海理工大学能源与动力工程学院，上海２０００９３） 摘要：叶片为风力发电装置中最核心、最关键的部件之一，其材料的选择对于叶片设计至关重要．大型风力 机叶片普遍采用复合材料．将叶片视为一个变截面悬臂梁，基于经典层合板理论和梁帽式铺层方法，利用美国 可再生能源国家实验室（ＮＲＥＬ）发布的叶片结构分析软件ＰｒｅＣｏｍｐ和ＢＭｏｄｅｓ计算叶片截面刚度、固有频率 以及极限载荷作用下的变形．将计算值和ＡＮＳＹＳ软件的分析结果进行比较，结果表明梁帽式铺层方法合理 可行，且不影响叶片性能，在实际工程应用中有较大的使用价值． 关键词：叶片；复合材料；梁帽式铺层；结构分析；ＰｒｅＣｏｍｐ 中图分类号：ＴＢ ３３２ 文献标志码：Ａ Ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ ｂｌａｄｅｓ ｗｉｔｈ ｔｙｐｉｃａｌ ｌａｙｕｐ ＷＥＩ Ｙｕａｎ，ＬＩ Ｃｈｕｎ，ＬＩ Ｚｈｉ—ｍｉｎ，ＺＵ Ｈｏｎｇ－ｙａ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ ｆｏｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ￣Ｔｈｅ ｂｌａｄｅ ｉＳ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒｔ ｏｆ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌａｄｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｓ ｖｉｔａｌ ｆｏｒ ｂｌａｄｅ ｄｅｓｉｇｎ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ，ｔｈｅ ｂｌａｄｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ａｓ ａ ｖａｒｉａｂｌｅ ｃｒｏｓｓ・ｓｅｃｔｉｏｎ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｂｅａｍ ａｎｄ ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｃａｌ ｌａｍｉｎａｔｅ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐａｒ—ｃａｐ ｔｙｐｅ ｌａｙｕｐ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｐｒｏｇｒａｍｓ Ｐｒｅｃｏｍｐ ａｎｄ Ｂｍｏｄｅｓ ｏｒｉｇｉｎａｌｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ ＮＲＥＬ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ＵＳＡ）ａｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ，ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ ｕｎｄｅｒ ｌｉｍｉｔ ｌｏａｄ．Ａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ＡＮＳＹＳ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｐａｒ－ｃａｐ ｔｙｐｅ ｌａｙｕｐ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｆｅａｓｉｂｌｅ． Ｔｈｅ ｂｌａｄｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｔｉｌｌ ｈａｓ ｅｎｏｕｇｈ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｔｏ ｆｕｌｆｉｌｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｕｒｐｏｓｅｓ．Ｉｔ ｐｒｏｖｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｇｒａｍｓ ｈａｖｅ ｇｒｅａｔ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｌａｒｇｅ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ ｂｌａｄｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｌａｄｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ；ｓｐａｒ—ｃａｐ ｔｙｐｅ ｌａｙｕｐ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ；ＰｒｅＣｏｍｐ 随着全球风力发电工业的迅速发展，风力机 Ｗｉｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｕｎｃｉｌ，ＧＷＥＣ）统计，现代风力机 的尺寸也快速增长．据世界风能协会（Ｇｌｏｂａｌ 尺寸是１９８０年代的１００倍，风力机风轮直径增加 收稿日期：２０１３—０４—１３ 作者简介：魏远（１９８９一），男（汉），硕士研究生，ｌｏｖｅｍｏｚｈｉｌａｎｚｈａｎｇ＠１２６．ｔｏｎｉ １８０ 能源研究与信息 ２０１３年第２９卷 了８倍，叶片长度已超过６０ ｍ＿１］．风力发电装置 ＰｒｅＣｏｍｐ软件，利用梁帽式铺层法对叶片预铺层 进行强度分析，并利用ＢＭｏｄｅｓ软件和ＡＮＳＹＳ 软件分别对叶片进行模态分析和比较． 中最核心、最关键的部分为叶片ｒ２］，叶片材料直接 影响风力发电装置的性能和功率，而风力发电成 本也由各部件的材料决定．目前，大型风力机叶片 普遍采用纤维增强聚合物基复合材料＿３］．由于纤 维和基体的性能差异较大，使得在单层复合材料 层内，沿纤维方向的性能和垂直纤维方向的性能 差异很大，形成了正交各向异性性能＿４］． １ 计算方法 风力机叶片的结构参数采用复合材料力学理 论进行计算．叶片截面结构参数主要是指截面刚 度、质量线密度和质心位置等．这些都是叶片模 叶片铺层结构是指由单层复合材料按一定叠 放次序层层铺设而成的薄壳结构『５］．在复合材料 结构设计中铺层设计起着至关重要的作用，合理 的铺层将有效地改善叶片的强度和刚度．风力机 态、静力学和动力学分析时必不可少的参数．由于 现代大型风力机叶片均采用复合材料，不同的材 料铺层组合、铺层宽度和铺层位置都将产生不同 的叶片截面结构参数．复合材料的优点在于适当 改变各层的材料、厚度和弹性主方向等，就可设计 叶片沿轴向可分为前部、中部和根部三部分 ６］．其 中根部所受荷载最大，因此根部设计主要考虑结 构性能，复合材料风力机叶片的铺层优化主要集 中在叶片根部．对叶片内部铺层进行优化的目的 是在不改变气动外形的前提下使叶片刚度和强度 满足运行要求，且在不发生共振的同时尽可能减 少材料的使用． 本文首先介绍经典层合板理论，并对美国可 再生能源国家实验室（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ＵＳＡ，ＮＲＥＬ）发布的叶片 出能最有效地承受特定外载的结构元件，同时这 也是引起复合材料力学复杂性与特异性的原因． 复合材料力学的基础是经典层合板理论 （Ｃｌａｓｓｉｃａｌ ｌａｍｉｎａｔｅ ｔｈｅｏｒｙ），即假设满足板的克 希荷夫假设（Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ）和壳的克希荷夫一勒普 假设（Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ．Ｌｏｖｅ）．运用经典层合板理论计 算时，首先需要推导由铺层位置导致的应力变化， 图１给出了单向层合板的单元体及其分离体的转 轴坐标系．其中： 结构分析软件ＰｒｅＣｏｍｐ进行详细介绍．基于 （ａ）主视图 （ｂ）俯视图 （ｃ）左视图 图１ 单向层合板的单元体及其分离体 Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｕｎｉｔ ｏｆ ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｌａｍｉｎａｔｅ （１）１—２坐标系：它是由材料的两个主方向 组成的坐标系，１表示纵向，２表示横向．该坐标系 （２） —Ｙ坐标系：除正轴向以外的其余坐标 方向称为偏轴向，通常用坐标系 —Ｙ表示．在偏 又称正轴坐标系．在正轴坐标系下，材料呈正交各 向异性的性能． 轴坐标系下，材料呈各向异性的性能． （３）铺层方向角 ：指材料的主方向１轴与 第３期 魏远，等：风力机复合材料叶片内部结构典型铺层及分析 １８１ 轴的夹角．规定 以逆时针转向为正，以顺时针转 向为负．铺层方向角是复合材料所特有的． （４）坐标转换角 ：指坐标转换前后的夹角． 一般规定由旧轴逆时针转换得到新轴为正，顺时 针得到新轴为负．偏轴坐标系至正轴坐标系的转 换，其坐标转换角等于铺层方向角，即ａ＝＋ ，即 为正转换；正轴坐标系至偏轴坐标系的转换，其坐 标转换角等于负的铺层方向角，即 ＝一０，即为 负转换． 则应力转换公式为 １ １ １＝—÷（ ＋Ｃｒｙ）＋÷（厶 一 ｙ）・ ＣＯＳ（２ ）＋Ｖｘｙｓｉｎ（２ ） １ １ ２＝—÷（厶 ＋盯ｙ）＋—÷（厶 一 ｙ）・ （１） ｓｉｎ（２ ）一ｒ ｓｉｎ（２ ） １ ｒ１２＝ｒａｙ。ｏｓ（２ ）一÷（ 一Ｏ＇ｙ）ｓｉｎ（２ ） 一 一 图２为多层层合板叶片截面铺层几何示意 图．其中，ｈ为层合板离外壳的距离．作用在层合 板上的内力与应力的关系为 ［ ＝此 ］ｄｚ＝ ］ｄｚ㈤ 式中，Ｎ 、Ⅳ 分别为单位宽度上的内力和剪力；ｚ 为层合板距中面的距离；ｆ为外壳距中面最大距 离；ｒｔ为层数． 弯矩与应力的关系为 ［Ｍｍｘ ］＝ｆ０ ｆｔ－＿ Ｏ－ ］ｚｄｚ＝－ｙＩ 客』 一 ［ ］ｚｄｚ （６） 式中，Ｍ 、Ｍ 分别为单位宽度上的弯矩和扭矩． 图２叶片截面铺层几何示意图 Ｆｉｇ．２ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂｌａｄｅ ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ 坐标系下的剪应力； 、盯 、ｒｘｙ分别为偏轴坐标系 ｌＬｒｙ妁 ，］＿Ｊ ：［ ＩＬ薹Ｑ兰笔ｚ３ １Ｑ兰笔 Ｑｚ３ ２Ｑ １２３］ｃ３ Ｊ。 。￣， ｙ Ｊ（２ ）式中，ＱⅡ为应力应变转换矩阵系数，其中ｉ， ＝ ￡￡ ｙ一一一 ——堕— ——一旦 （３）ｊ 一 Ｑ３３一坠 ｒ●●Ｌ （４） １●●＿＿１ 式（５）和式（６）联立，将式（２）代入，并代入叶 片中面曲率和扭角变化率（扭率），得 Ｎ ］ １１ １３ Ｂ１１ Ｂ１３ ｅ Ⅳ弼， Ａ３１ Ａ３３ Ｂ３１ Ｂ３３ ｒｏ （７） Ｍ Ｂ１１ Ｂ１３ Ｃ１１ Ｃ１３ Ｍ ｊ ＬＢ３１ Ｂ３３ Ｃ３１ Ｃ３３Ｊ ＬＫ 式中，￡ 、 分别为叶片中面正应变和剪应变； 、 分别为叶片中面曲率和扭率；Ａ Ｂｏ、Ｃｑ分别 为拉伸刚度、耦合刚度及弯曲刚度．具体表达式为 Ａ ＝∑（ ） （ｚ —Ｚｋ－１）＝∑（ ） ｔ Ｂ ＝ １∑（ ） （ｚ 一Ｚｋ＿ｌ ２）＝ 去∑（ ） （８） ｃ ＝｛∑（亘 ） （ｚ 。一Ｚｋ＿ｌ ３）＝ （苞 ＋ ） Ｊ ｋ ＝ １１厶 式中， 为应力应变转换矩阵系数；ｔ 为第ｋ层 １８２ 能源研究与信息 ２０１３年第２９卷 层合板的厚度；ｚ 为第ｋ层中心点与中面的垂直 距离，ｚ ＝０．５（ｚｋ—ｚｋ一１）． 一 Ｉ一— ＼ ２叶片设计及建模 ２．１叶片设计 叶片设计目标是确定单向层压板、双偏置层 压板和夹芯材料的厚度，使叶片重量最轻，并在极 端负载分布情况下保持安全．保守设计中是假设 凝胶层和融合膜不是承载材料，不需要规定其尺 寸．叶片设计利用最终强度准则、屈曲强度准则和 两个趋势关系进行［７］． 图３典型叶片截面处结构铺层 Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｌａｙｕｐ ｏｆ ｔｈｅ ｂｌａｄｅ ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ ２．２叶片材料 本文采用多翼型叶片，叶根、叶中、叶尖部分 分别选用ＮＲＥＬ的Ｓ８１８、Ｓ８２５和Ｓ８２６翼型．叶 确定叶片材料需考虑的主要原则是材料应有 足够的刚度、强度和疲劳强度，重量较轻，成型工 艺简单，质量稳定，材料来源丰富，成本低等．本文 叶片的主要材料为玻璃钢，其成本较低，具有合适 片设计为１．５ ＭＷ水平轴风力机叶片，长度为 ３４．２６ ｉｎ，叶尖速比为６，额定风速为８ ｍ・ｓ～． ＰｒｅＣｏｍｐ软件中假设叶片由复合材料薄板组 成．大多数叶片尤其是大功率叶片的模型基于此建 模．对于此类叶片，不考虑薄片铺层的复杂性时其 横截面将显示为薄板的堆积，其中厚度和层数是沿 的疲劳寿命、理想的强度与刚度，生产方便．本文 中使用的玻璃钢有两种：单轴布玻璃钢和双轴布 玻璃钢．叶片制作采用真空灌注工艺，夹芯材料选 取ＰＶＣ泡沫板，可提高整体刚性，防止壳体失稳 且能有效减轻重量．叶片铺层材料属性如表１ 所示． 截面边缘的分段常数．图３给出了一种叶片典型结 构铺层，其中中间部分分别盖在两块肋板上． 表１叶片铺层材料属性 Ｔａｂ．１ Ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ３ 结构分析 ３．１质量计算 定位等原因，参数化建模过程复杂，一般不考虑其 对截面的刚度贡献，而只考虑附加质量．由于在叶 片的铺层优化过程中，附加质量不变，所以铺层质 在得到叶片的质量分布后将叶片划分成多 段，通过叶片的分段积分，就可以得到叶片的总质 量ｒｒｔ为 ｎ ＝量的变化同样能反映整个叶片的质量变化，在铺 层优化过程中可不考虑附加质量．因此，可选取无 附加质量的铺层结构进行计算验证，得到的叶片 质量为６ １５２．８ ｋｇ，而实际叶片质量为５ ９５０ ｋｇ． 由此可见，该处理方法还是比较准确的，可用于计 去∑（ ＋ｍｋ １）（ ＋Ｘｋ－１）＋ｍａｄｄ（９） 厶ｋ＝１ 式中， ｋ为截面的质量线密度，ｍ ｋ＝（ｐＡ）ｋ；Ｘｋ 算叶片质量． ３．２截面性能 为第ｋ段的长度；Ａ为截面体积； 删为附加质 量，如人孔板、楔形条、电缆等附件的质量． 但由于这些附件厚度不均匀、宽度太窄、不易 利用ＰｒｅＣｏｍｐ软件可得出叶片的挥舞刚度、 摆振刚度、扭转刚度和拉伸刚度，结果如图４所 第３期 魏远，等：风力机复合材料叶片内部结构典型铺层及分析 １８３ 示．图４显示，叶片在根部和最大截面处对刚度的 要求比较高，且截面的刚度并不是线性分布．这给 风力机叶片有限元建模中构造形状函数提出了一 个要求，即刚度分布应采用二次多项式以上的形 函数．这样既能保证获得较少自由度，又能有较好 的计算精度．这对于简化计算过程、提高计算效率 都是有利的． 一３．５ 目３．０ ２．５ ０ ２．０ １．５ 丕Ｉ．０ 器０．５。 ２ 甚 辩 辑 截面位置 薯 考 墅 区 （ｃ）拉伸剐度 图４截面刚度、扭转刚度和拉伸刚度分布 Ｆｉｇ．４ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ。ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ａｎｄ ｔｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ 根据计算得到的刚度进行叶片的极限载荷加 载模拟，并与ＡＮＳＹＳ计算结果对比，以进一步验 证ＰｒｅＣｏｍｐ程序的准确性． ３．３模态分析和静力分析 叶片的模态分析是指根据叶片的截面刚度分 布和质量分布计算得到叶片的各阶自振频率及相 应的振型．叶片的模态是叶片的固有属性．目前叶 片模态计算方法己比较成熟，主要的区别在于各 个方法计算的质量矩阵和刚度矩阵的准确性，也 就是更准确地建立与分析对象相接近的物理模 型．例如可直接在ＡＮＳＹＳ软件中进行铺层建模 计算，或将叶片简化为直梁模型进行铺层优化等． 相对来说，更为准确的方法是在ＡＮＳＹＳ软件中 进行精细的铺层建模，然后计算求解． 根据达朗贝尔原理可得 ［Ｍ］｛ ）＋［Ｋ］（ ）＝０ （１０） 式中，［Ｍ］、［Ｋ］分别为叶片的质量和刚度矩阵； （ ｝、｛Ｘ）分别为叶片模型的节点位移和加速度． 方程式（１０）可改写为 ［Ｋ］（ ）一∞｝［Ｍ］｛ ）＝０ （１１） 式中，｛ ）为第ｉ阶模态的振型向量（特征向 量）；６０ｆ为第ｉ阶模态的固有频率＿８＿． 表２为ＡＮＳＹＳ和ＢＭｏｄｅｓ软件各自得出的 １阶和２阶固有频率的计算结果．由于ＡＮＳＹＳ软 件利用的是有限元模型，而ＢＭｏｄｅｓ软件利用的 是梁帽式铺层优化模型，模型的不同对叶片铺层 后总质量有一定影响，因而两者的计算结果有一 定的偏差．表２结果表明，该铺层优化方法的计算 结果还是比较准确的，可用于风力机叶片的自振 频率计算． 表２ ＡＮＳＹＳ和ＢＭｏｄｅｓ软件各自得出的 １阶和２阶固有频率 Ｔａｂ．２ Ｎａｔｕｒａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ 同时，利用ＢＭｏｄｅｓ和ＰｒｅＣｏｍｐ软件计算得 到的叶片在极限挥舞弯矩作用下的叶尖挠度为 ４．９１０ ｍ．叶片在极限摆振弯矩作用下的叶尖挠 度为０．８７３ ｍ．利用ＡＮＳＹＳ软件计算出的叶片 最大挠度为：挥舞方向为５．３６０ １ＴＩ，摆振方向为 ０．９１９ ｍ．两者误差在可接受范围内，由此可知， 经ＰｒｅＣｏｍｐ软件基于梁帽式铺层方法所得叶片 强度能够满足设计要求． ４结 论 复合材料铺层叶片截面并不规则，所以难以 计算截面刚度．ＮＲＥＬ发布的ＰｒｅＣｏｍｐ程序计 １８４ 能源研究与信息 ２０１３年第２９卷 算的叶片截面刚度能够合理可靠地反映叶片各个 截面强度性能．这对风力机叶片结构分析的实际 ［２］ＭＡＲＫＥＴ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉｌｓａ ＥＭ３．ＮｅｗＹｏｒｋ：ＣＲＣＰｒｅｓｓ，２００３． ［３］潘艺，周鹏展，王进．风力发电机叶片技术发展概述 ＥＪ］．湖南工业大学学报，２００７，２１（３）：４８—５１． 工程应用有重要价值．计算结果与实验值的比较 验证了经典层合板理论的正确性． 本文利用ＰｒｅＣｏｍｐ及ＢＭｏｄｅｓ软件结合梁帽 式铺层方法对一种１．５ ＭＷ大型风力机叶片进行 ［４］高会焕．纤维增强材料风机叶片发展概述Ｉ－Ｊ］．玻璃 钢／复合材料，２００９（８）：１０４—１０８． Ｅ５３谢少军．风力机叶片铺层结构的强度特性研究及设 计优化［Ｄ］．杭州：浙江工业大学，２０１１． Ｅ６３刘博，黄争鸣．复合材料风机叶片结构分析及铺层优 化ＥＪ３．玻璃钢／复合材料，２０１２（１）：３—７． ［７］何东晓，黄力刚，杨松，等．我国复合材料风机叶片的 几种制造工艺与发展前景ＥＪ３．纤维复合材料，２００７， 铺层及分析，其模态分析结果与ＡＮＳＹＳ软件计算 结果吻合较好．证实梁帽式铺层方法是复合材料叶 片铺层一种实用有效的铺层方法；同时结果表明 ＰｒｅＣｏｍｐ和ＢＭｏｄｅｓ软件对复合材料叶片铺层及 结构分析基本能够满足工程要求，对于在工程应用 中大型风力机叶片设计有较大的实用价值． 参考文献： Ｅ１３李俊峰，施鹏飞．２０１２中国风电发展报告［Ｍ］．北京： 中国环境科学出版社，２０１２：４０—４３． ２（２）：１２—１４． －［８３李建华，毛文贵，傅彩民．复合材料风机叶片有限元 模态分析［Ｊ］．湖南工程学院学报，２０１１，２１（１）：２８ ３（】． 我国攻克褐煤在煤化工中应用世界难题 近日，陕西榆林西部煤炭技术研究中心利用内蒙古呼伦贝尔市的褐煤，采用自主研发的低阶煤微细 干粉制备气化用高浓度水煤浆技术，在自制的工业化中试生产线上成功生产出煤浓度达６３．８％、黏度 达１．２ Ｐａ・ｓ的水煤浆。这一世界首创生产线的问世，使褐煤在煤化工中应用成为现实． 目前，褐煤应用到煤化工的技术成为世界性难题，工业湿法制备水煤浆最大浓度没有超过４８％．国 内外研发的各种提质方法都无法逾越成本高的障碍．西部煤炭技术研究中心从１９９６年开始对我国不同 产地的褐煤进行工业化中试试验，一次性产出的水煤浆浓度稳定在６０％以上，达到并超过了用精煤生 产水煤浆的浓度． 首座国产２０ ＭＷ级电驱压缩机站投入商业运行 ８月１６日，西气东输二线高陵压气站压缩机组运行权交接仪式在陕西西安高陵举行，标志着我国 首座国产２０ Ｍｗ级电驱压缩机站正式投入商业运行，开始工业性应用． 电驱压缩机组是天然气长输管道工程的“心脏”．长期以来，世界上只有美国、英国和德国的大型企 业能够设计制造和总成．技术和市场的垄断导致一条投资上千亿元的天然气管线的压缩机投资约占整 个设备投资的一半．２００９年，我国成立天然气长输管道关键设备国产化工作领导小组和工作小组，建立 研发试验中心，由西气东输管道分公司牵头，与沈阳鼓风机集团股份有限公司等１０个国内机电制造行 业骨干企业联合承担２０ Ｍｗ级电驱压缩机组、３０ Ｍｗ级燃驱压缩机组和高压大口径球阀三大项设备 国产化研制工作任务．经过攻关团队两年半的艰难攻关，如期完成首套２０ Ｍｗ级电驱压缩机组研制任 务．大型长输管线压缩机、大功率变频器和超高速直联电机三大部件分别通过国家鉴定，机组主要技术 指标全部达到国际先进水平． （曾武勇）
