风机叶片材料的GL认证技术规范

    纤维增强复合材料具有其它单一材料无法比拟的优势——可设计性，从而可以通过调整单层的铺层方向，获得该方向上所需要的强度和刚度。更重要的是可利用材料的各向异性，使结构不同的变形形式之间发生耦合。比如由于弯扭耦合，使得结构在只受到弯矩作用时发生扭转。在以往的叶片设计中，叶片横截面耦合效应是一个让设计人员头疼的难题，设计人员想方法希望消除耦合现象。在航空领域人们利用复合材料的弯扭耦合和拉剪耦合效应，提高机翼的性能。在叶片上，引久弯扭耦合设计概念，控制叶片的气弹变形，这就是气弹剪裁。通过气弹剪裁，降低叶片的疲劳载荷，并优化功率输出，可以很好的达到叶片材料的载荷要求。
    随着设计能力的不断提高，叶片逐渐变大，这对材料的强度和刚度提出了更加苛刻的要求。全玻璃钢叶片已无法满足叶片大型化，轻量化的要求。碳纤维或其它高强纤维随之被应用到叶片局部区域，如NEG Micon NM82.4米长的叶片和LM61.5米长的叶片都在高应力区使用了碳纤维。GL规范将玻璃钢中的增强材料分为四种类型：无捻粗纱、表面毡、玻纤织布、非织造布。在工厂提供的产品技术说明书中一般需要提供以下信息： 
    纤维材料    加固类型    制造商    品牌名    供应形式    存储环境要求    产品说明
    对于四种类型的增强材料一般需要考量的主要指标为：
    粗纱的细度   纤维长度   纤维的密度   每单位面积重量   层厚   可燃物含量   径向和纬向的密度   编织方法   每层的单位面积质量   织物的厚度   铺层方法   非织造布层厚   纤维材料径向和纬向的线密度   非织造布或单层的单位面积质量
    对于增强材料和热固化树脂合成的层压板材料，GL需要测定其力学性能，并在规范中给出计算最低值的公式：
    纤维含量
    拉伸强度、断裂应变、拉伸弹性模量
    弯曲强度、弯曲弹性模量
    增强材料应满足的最小机械性能参数要求，可以参照以下公式计算得出，在计算公式中对于玻璃纤维的含量已经予以考虑。
   
    Xmin=最小要求值。
    Xref=纤维体积含量参考值(φ=0.4)
    α=铺放因子
    φ=纤维体积含量(0.2≤φ≤0.6)