CN116085210A - 惯性力发生装置及向叶片施加惯性力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了惯性力发生装置以及向叶片施加惯性力的方法。本发明提供的惯性力发生装置，包括：惯性力施加部，惯性力施加部用于向距叶片根部距离为叶片总长度20％至50％的位置施加惯性力；及惯性力供应部，惯性力供应部用于利用质量部向惯性力施加部供应所需大小的惯性力；其中，所述质量部与叶片在物理上隔离配置。根据本发明，即使不将质量部直接连结于叶片，也可以使叶片产生惯性力，进而在叶片疲劳试验时，可以连结最重的质量部，将惯性力发生装置连接于叶片不会因其本身而损伤的地点，从而具有可以在以高可靠度执行叶片疲劳试验的同时最大限度抑制试验过程中叶片损伤的效果。

Description

惯性力发生装置及向叶片施加惯性力的方法

技术领域

本发明涉及惯性力发生装置，尤其涉及一种用于将惯性力应用于例如风力发电机叶片的惯性力发生装置和利用其向叶片施加惯性力的方法。

背景技术

风力发电所使用的叶片(Blade)用于获得使生产电力的发电机旋转所需的旋转力，旋转翼飞机所使用的叶片用于产生飞机飞行所需的升力、推力及操纵力等。

风力发电所使用的叶片因旋转而使叶片周围的气动分布发生变化，这种现象对叶片结构产生连续的弯曲载荷。

为了叶片的安全运行，需要对20年期间发生的疲劳弯曲载荷进行疲劳寿命验证。作为疲劳试验方法，有利用叶片共振频率(Natural frequency)的共振试验法(Resonancetesting method)，在共振试验法中有通过在叶片上直接安装激振器以施加激振能量的板载激振法(On-board excitation method)和将激振器连接/安装于地面以向叶片施加激振能量的外部激振法(External excitation method)。

当利用共振现象进行疲劳试验时，根据叶片的振动将振型控制在所需的形态，以达到目标载荷，此时，为了控制叶片的振型而在多个位置连结质量部并进行调节。此时，所附着的质量部会因重力而在叶片上产生额外的负荷，从而在过度环境下评价叶片，进而存在可能损坏叶片的问题。

例如，韩国授权专利第10-1401082B1是涉及用于叶片疲劳试验的降低空气阻力装置的技术，具体提供一种用于叶片疲劳试验的降低空气阻力装置，其特征在于，包括降低空气阻力手段，所述降低空气阻力手段以闭环(closed-loop)剖面形状构成，风力叶片贯通其内部，保持与风力叶片两面隔开的状态，降低在疲劳试验中发生的空气阻力，其中，在所述降低空气阻力手段内部配备有支撑部，所述支撑部形成填充空间，以使降低空气阻力手段外形的一部分构成曲面。但是，所述技术为了获得所需的振幅而提供的重量部本身对试验叶片产生额外负载，从而在过度环境下评价叶片，进而存在可能损坏叶片的问题。

因此，本发明的发明人研究了可以在使待试验叶片产生疲劳但不对其造成损伤的同时在疲劳试验中质量部的重量不作用于叶片却可以使叶片产生惯性力的装置和方法，从而完成了本发明。

发明内容

技术课题

本发明目的在于提供一种惯性力发生装置。

本发明另一目的在于提供一种利用其对叶片施加惯性力的方法。

技术方案

为此，本发明提供一种惯性力发生装置，包括：

惯性力施加部，所述惯性力施加部用于向距叶片根部距离为叶片总长度20％至50％的位置施加惯性力；及

惯性力供应部，所述惯性力供应部用于利用质量部向所述惯性力施加部供应所需大小的惯性力；

其中，所述质量部与叶片在物理上隔离配置。

另外，本发明提供一种向叶片施加惯性力的方法，包括：

将所述惯性力发生装置安装于距叶片根部距离为叶片总长度20％至50％的位置的步骤；及

在叶片因激振器运转而振动期间，通过所述惯性力发生装置向叶片施加惯性力的步骤。

发明效果

根据本发明，即使不将质量部直接连结于叶片，也可以使叶片产生惯性力，进而在叶片疲劳试验时，可以连结最重的质量部，将惯性力发生装置连接于叶片不会因其本身而损伤的地点，具有可以在以高可靠度执行叶片疲劳试验的同时最大限度抑制试验过程中叶片损伤的效果。

另外，可以利用装置的长度比和齿数比，有效减小所需质量体的大小，从而具有可以简化试验准备所需的质量体的效果。

附图说明

图1是示例性示出本发明一实施例的惯性力发生装置的示意图，

图2是示例性示出本发明另一实施例的惯性力发生装置的示意图，

图3是示例性示出本发明示例性实施例中可使用的惯性力供应部的结构的示意图，

图4是示出待试验叶片的长度与试验所要求的惯性力之间的关系的图表，

图5是示出用于向距叶片根部距离小于叶片总长度20％的位置施加惯性力的惯性力施加部所施加的装置的力矩结果的模拟图表，

图6是示出用于向距叶片根部距离为叶片总长度20％至50％的位置施加惯性力的惯性力施加部所施加的装置的力矩结果的模拟图表，

图7示出用于向距叶片根部距离大于叶片总长度50％的位置施加惯性力的惯性力施加部所施加的装置的力矩结果的模拟图表。

具体实施方式

在本发明中，“质量体”和“质量部”用作相同意义。

本发明提供一种惯性力发生装置。更具体地，在例如风力发电站使用的叶片的疲劳试验中，公知技术是将质量部连结于叶片以产生惯性力，本发明的装置提供一种用于在不将质量部直接连结于叶片的状态下，在叶片疲劳试验中使叶片产生惯性力的惯性力发生装置。

更具体地，本发明提供一种惯性力发生装置，包括：

惯性力施加部，所述惯性力施加部用于向距叶片根部距离为叶片总长度20％至50％的位置施加惯性力；及

惯性力供应部，所述惯性力供应部用于利用质量部向所述惯性力施加部供应所需大小的惯性力；

其中，所述质量部与叶片在物理上隔离配置。

下面按各构成详细描述本发明的惯性力发生装置。

本发明的惯性力发生装置包括惯性力施加部，所述惯性力施加部用于向距叶片根部距离为叶片总长度20％至50％的位置施加惯性力。

在本发明中，叶片的“根部”定义为意指叶片与风力发电机的轮毂部分连接的叶片一端。“尖端”定义为意指距风力发电机中心最远的叶片一端。

通常，在风力发电站使用的叶片的疲劳试验时，从根部向尖端方向的互不相同距离处分别配置有适当重量的质量部，在供该质量部配置的地点中的一处配置有激振器，通过激振器，按与叶片固有频率相同的频率进行激振以执行共振疲劳试验。

此时，向叶片施加振动的方法，根据振动施加的方向，有向襟翼方向施加振动的方法和向边缘方向施加振动的方法。在本发明中，“襟翼方向”意指叶片面的法线方向，“边缘方向”意指垂直于叶片面法线方向的方向，即，叶片的“刃”方向。

为了执行叶片的疲劳试验而需要产生惯性力，为此，一般是将质量部连结于叶片，当向叶片施加振动时，叶片中靠近根部的部分振幅较小，远离根部而越靠近叶片尖端，振幅越大，因此，考虑到这种情况，在靠近叶片根部的部分连结重量较重的质量部，越远离根部，连结越轻的质量部。但是，考虑到其振幅，在靠近叶片根部的部分连结较重的质量部后执行疲劳试验时，由于沉重的质量部，存在叶片可能在疲劳试验过程中发生损伤，或者由于试验本身而造成叶片疲劳度可能累积的问题。

本发明为了解决这种问题，不是将质量部直接连结于叶片，而是将质量部与叶片在物理上隔离配置，并包括用于向距叶片根部距离为叶片总长度20％至50％的位置施加惯性力的惯性力施加部，从而向叶片施加惯性力。

疲劳试验所需的总惯性力，由叶片本身重量和安装的质量部之和代表，安装的质量部为了实现叶片可进行适当疲劳试验的目标惯性力矩而确定。此时，为了实现目标惯性力矩，如图4的图表所示，需相对于叶片长度施加既定的惯性力，但叶片本身重量所致惯性力为三角形形态，其余不足部分需额外安装质量部以获得。此时，需要通过添加质量部以获得的惯性力也为三角形形态，用于最高效地施加惯性力的位置是三角形中心部，即，距叶片根部距离为叶片总长度20％～50％之间的位置。这种现象会因叶片种类或襟翼/边缘方向疲劳试验而异，但在20％～50％处添加质量部较为有效。如果添加质量部的位置距叶片根部距离小于叶片总长度20％，则存在需设置极大重量的问题，在超过50％的情况下，会无法正常设置。

在实际设计添加于叶片的质量部中，需在该区域安装最多质量部，为此，需独立于额外质量部的设计和制作来设计用于将其安放于叶片的结构物等，需要额外的费用和时间，并需配备能够保证结构可靠性的手段。另外，这种较大的质量部需安装大约近5～30吨的质量部，这对于叶片结构强度方面和准备试验并安装方面来说，重量过大。

另外，在本发明在所述惯性力施加部中，包括用于利用质量部供应所需大小的惯性力的惯性力供应部。与原有技术一样，在本发明中也是由质量部产生施加于叶片的惯性力并将其供应给叶片。不过，如上所述，在本发明中，质量部与叶片在物理上隔离配置，因而可以解决叶片由于质量部本身重量而损伤或疲劳度累积的问题。此时，本发明的惯性力供应部中包括的质量部可以通过多样连接手段，将由质量部产生的惯性力供应给惯性力施加部。

此时，本发明的惯性力发生装置的惯性力施加部可以配置成将通过惯性力供应部供应的惯性力向叶片的襟翼方向施加。对于襟翼方向，如上所述为叶片面的法线方向，例如，当叶片的面配置成朝向天空的方向时，上下方向定义为叶片的襟翼方向。通常在试验叶片的疲劳度时，可以利用激振器，使叶片沿襟翼方向振动，此时，本发明的惯性力发生装置的惯性力施加部配置成将通过供应部供应的惯性力向叶片的襟翼方向施加，在叶片的襟翼方向疲劳度试验中，取代直接连结于叶片的质量部，向叶片提供襟翼方向的惯性力。

或者，本发明的惯性力发生装置的惯性力施加部可以配置成将通过惯性力供应部供应的惯性力向叶片的边缘方向施加。对于边缘方向，如上所述为垂直于叶片面法线方向的方向，例如，当叶片的面配置成朝向天空方向时，左右方向定义为叶片的边缘方向。通常在试验叶片疲劳度时，可以利用激振器，使叶片沿绝缘方向振动，此时，本发明的惯性力发生装置的惯性力施加部配置成将通过供应部供应的惯性力向叶片的边缘方向施加，在叶片的边缘方向疲劳度试验中，取代直接连结于叶片的质量部，向叶片提供边缘方向的惯性力。

而且，本发明的惯性力发生装置的惯性力施加部也可以配置成将通过惯性力供应部供应的惯性力向叶片的襟翼方向和边缘方向施加。即，当同时试验叶片的襟翼方向和边缘方向疲劳度时，在本发明的惯性力发生装置中，惯性力施加部可以配置成向叶片的襟翼方向和边缘方向分别施加惯性力。

另一方面，本发明的惯性力发生装置在将通过质量部产生并通过惯性力供应部供应的惯性力，借助于惯性力施加部而施加于叶片方面，为了可以使惯性力施加部固定于叶片并将惯性力有效施加于叶片，优选还包括用于与叶片连结的连结部。本发明的惯性力施加部通过其包括的连结部而固定地连结于叶片，因而具有可以将产生的惯性力有效、稳定地施加于叶片的优点。

另一方面，本发明的惯性力发生装置中的所述惯性力供应部可以具有杠杆结构，惯性力施加部一端可以配置于杠杆结构一端，质量部可以配置于杠杆结构另一端。具体地，本发明的惯性力供应部具有杠杆结构，所述杠杆结构具有一端和另一端，惯性力施加部用于将惯性力施加于叶片，所述惯性力施加部中位于与叶片相接的一端相反侧的一端可以配置于具有杠杆结构的惯性力供应部一端，产生惯性力的质量部可以配置于具有杠杆结构的惯性力供应部另一端。借助配置于惯性力供应部另一端的质量部，使惯性力供应部的杠杆结构移动，由此，向配置于惯性力供应部另一端的惯性力施加部供应惯性力，所供应的惯性力通过惯性力施加部施加于叶片。

另外，在本发明的惯性力发生装置中，当所述惯性力供应部具有如上所述的杠杆结构时，用于供应所需惯性力的质量部的重量可以根据从供惯性力施加部一端配置的杠杆结构一端至杠杆支撑部的距离与从供质量部配置的杠杆结构部另一端至杠杆支撑部的距离之比来确定。通过配备这种结构，具有可以利用更小的质量部产生所需惯性力的效果。

另外，本发明惯性力发生装置中的所述惯性力供应部的质量部沿水平方向移动，所述惯性力供应部可以包括用于质量部的齿条、用于叶片的齿条、以及与这些齿条全部连接的行星齿轮，调节用于质量部的齿条与用于叶片的齿条的齿数比，利用质量部供应所需惯性力。在如上所述形成结构的情况下，质量部只提供相对叶片的边缘方向移动的惯性力，使叶片在上下方向上完全不变形，因而不发生叶片不必要地累积疲劳度或损伤叶片的问题，因而更有利。另外具有的优点是，调节用于质量部的齿条，即连结于质量部的齿条，与用于叶片的齿条，即连接于叶片的齿条的齿数比，可轻松调节向叶片供应的所需惯性力。

本发明提供一种向叶片施加惯性力的方法。

通常，当执行叶片，特别是风力发电机使用的叶片的疲劳试验时，在将激振器安装于叶片并在叶片表面多个位置连结质量部的状态下，利用激振器使叶片振动，通过这种方法执行叶片疲劳试验。此时，疲劳试验可以针对所述定义的襟翼方向和边缘方向执行，或者可以针对襟翼方向和边缘方向同时执行试验。在原有方法中，在疲劳试验中为了使叶片产生惯性力，在叶片表面多个位置连结质量部，此时，由于质量部本身重量，还存在会在待试验叶片上累积疲劳度，或者叶片可能损伤的问题。特别是在叶片振动中，靠近叶片根部的部分的振幅较小，而远离根部的部分的振幅较大，与此相应，靠近叶片根部的部分连结重量较大的质量部，从而会进一步加剧问题。

为了解决这种问题，本发明提供一种向叶片施加惯性力的方法，包括：

将所述惯性力发生装置安装于距叶片根部距离为叶片总长度20％至50％的位置的步骤；及

在叶片因激振器运转而振动期间，通过所述惯性力发生装置向叶片施加惯性力的步骤。

*85下面按步骤详细描述本发明的向叶片施加惯性力的方法。

本发明的向叶片施加惯性力的方法包括将本发明的惯性力发生装置安装于距叶片根部距离为叶片总长度20％至50％的位置的步骤。

疲劳试验所需的总惯性力，由叶片本身重量和安装的质量部之和代表，安装的质量部为了实现叶片可进行适当疲劳试验的目标惯性力矩而确定。此时，为了实现目标惯性力矩，如图4的图表所示，需相对于叶片长度施加既定的惯性力，但叶片本身重量所致惯性力为三角形形态，其余不足部分需额外安装质量部以获得。此时，需通过添加质量部以获得的惯性力也为三角形形态，用于最高效地施加惯性力的位置是三角形中心部，即，距叶片根部距离为叶片总长度20％～50％之间的位置。这种现象会因叶片种类或襟翼/边缘方向疲劳试验而异，但在20％～50％处添加质量部较为有效。如果添加质量部的位置距叶片根部距离小于叶片总长度20％，则存在需设置极大重量的问题，在超过50％的情况下，会无法正常设置。

在实际设计添加于叶片的质量部中，需在该区域安装最多的质量部，为此，需独立于额外质量部的设计和制作来设计用于将其安放于叶片的结构物等，需要额外的费用和时间，并需配备能够保证结构可靠性的手段。另外，这种较大的质量部需安装大约近5～30吨的质量部，这对于叶片结构强度方面来说，重量过大。

在该步骤中，使本发明的惯性力发生装置中的惯性力施加部连接于叶片，也可以利用另外的连结部，将惯性力施加部稳定地连接于叶片。

本发明的向叶片施加惯性力的方法包括在叶片因激振器运转而振动期间，通过所述惯性力发生装置向叶片施加惯性力的步骤。在原有方法中，在叶片的多个位置连结有质量部，在叶片振动过程中，通过相应质量部向叶片施加惯性力，此时，由于质量部本身重量，存在待试验叶片反而会累积疲劳度，或者叶片可能损伤的问题。但是，在本发明的方法中，利用质量部与叶片在物理上隔离配置的惯性力发生装置，在叶片振动中向叶片施加惯性力，从而可以解决如上所述的原有方法的问题。

此时，本发明的向叶片施加惯性力的步骤可以是向叶片的襟翼方向施加惯性力。或者，本发明的向叶片施加惯性力的步骤也可以是向叶片的边缘方向施加惯性力。如上所述，叶片的疲劳试验可以以利用激振器而使叶片沿襟翼方向振动或沿边缘方向振动的方法执行，进而也可以在沿襟翼方向和边缘方向两个方向振动的同时执行疲劳试验。本发明的方法中使用的惯性力发生装置既可以向叶片的襟翼方向施加惯性力，也可以向叶片的边缘方向施加惯性力，因而具有在所有方向的叶片疲劳试验时都可以施加惯性力的优点。

在原有技术中，为了在叶片疲劳试验中向叶片施加惯性力而在叶片本身上连结质量部，此时，如上所述，存在为了产生惯性力而连结的质量部可能损伤待试验叶片的问题，而本发明的方法将通过与叶片在物理上隔离配置的质量部产生的惯性力施加于叶片，从而具有可以解决原有技术所发生的问题的优点。

另一方面，本发明的惯性力发生装置中的所述惯性力供应部具有杠杆结构，惯性力施加部一端可以配置于杠杆结构一端，质量部可以配置于杠杆结构另一端。具体地，本发明的惯性力供应部具有杠杆结构，所述杠杆结构具有一端和另一端，惯性力施加部用于将惯性力施加于叶片，所述惯性力施加部中位于与叶片相接的一端相反侧的一端可以配置于具有杠杆结构的惯性力供应部一端，产生惯性力的质量部可以配置于具有杠杆结构的惯性力供应部另一端。借助配置于惯性力供应部另一端的质量部，使惯性力供应部的杠杆结构移动，由此，向配置于惯性力供应部另一端的惯性力施加部供应惯性力，所供应的惯性力通过惯性力施加部施加于叶片。

另外，在本发明的施加惯性力的方法中，当所述惯性力供应部具有如上所述的杠杆结构时，用于供应所需惯性力的质量部的重量可以根据从供惯性力施加部一端配置的杠杆结构一端至杠杆支撑部的距离与从供质量部配置的杠杆结构部另一端至杠杆支撑部的距离之比来确定。通过配备这种结构，具有可以以更容易的方法产生所需惯性力的效果。

另外，在本发明的施加惯性力的方法中，所述惯性力供应部的质量部沿水平方向移动，所述惯性力供应部可以包括用于质量部的齿条、用于叶片的齿条、以及与这些齿条全部连接的行星齿轮，调节用于质量部的齿条与用于叶片的齿条的齿数比，利用质量部供应所需惯性力。在如上所述形成结构的情况下，质量部只提供相对叶片的边缘方向移动的惯性力，使叶片在上下方向上完全不变形，因而不发生叶片不必要地累积疲劳度或损伤叶片的问题，因而更有利。另外具有的优点是，调节用于质量部的齿条，即连结于质量部的齿条，与用于叶片的齿条，即连接于叶片的齿条的齿数比，便可轻松调节向叶片供应的所需惯性力。

进一步地，本发明提供一种叶片的疲劳试验方法，在利用激振器使叶片移动时，以上述方法向叶片施加惯性力。如上所述，在原有叶片疲劳试验方法中，在叶片的多个位置连结质量部，在这些位置中的一个位置安装激振器以使叶片振动，通过这种方法执行疲劳试验。此时，振动的方向可以是襟翼方向、边缘方向或上述两个方向，确认以该方向执行振动过程中的叶片疲劳累积等，以此种方法执行实验。但是，这种方法为了产生惯性力而将质量部直接连结于叶片，特别是在振动中，靠近叶片根部的部分的振幅较小，而远离根部的部分的振幅较大，因此，在靠近叶片根部的部分需连结重量较大的质量部，因此，存在待试验叶片因质量部本身而累积疲劳的问题，甚至存在叶片因此而损伤的问题。本发明如上所述通过使产生惯性力的质量部与叶片在物理上隔离配置，从而可以解决如上所述的原有技术具有的问题。另外，通过利用本发明的惯性力发生装置，可以将通过质量部产生的惯性力向叶片的襟翼方向施加，或向边缘方向施加，进而可以向襟翼方向和边缘方向两个方向均施加惯性力，从而具有可以应用于所有情形的叶片疲劳试验的优点。

下面参照附图，更具体描述本发明的惯性力发生装置、施加惯性力的方法、叶片疲劳试验方法。以下描述只意在更具体描述本发明，而不意在根据以下描述、具体构成或形状等限定解释本发明的权利范围。

图1示出本发明的惯性力发生装置100的一个具体例，示例性地示出相对于叶片B向襟翼方向F施加惯性力的示例。从图1可知，本发明的惯性力发生装置100配置于距叶片B根部距离为叶片B总长度l20％至50％的位置，更具体地，惯性力发生装置100的惯性力施加部110配置于与叶片B总长度l的20％至50％相应的位置。此时，可以确认惯性力施加部110为了更有效地与叶片B连结而额外配备的连结部111。惯性力发生装置100中的惯性力供应部120示例性地以杠杆结构形成，在杠杆一端部配置有惯性力施加部110的一端部，在杠杆另一端部配置有产生惯性力的质量部121。此时，调节从供惯性力施加部110配置的一端部至支点122的距离a与从供质量部121配置的杠杆结构另一端部至支点122的距离b的比率，从而可以调节所供应的惯性力的程度，或者可以调节所使用的质量部121重量。在叶片疲劳试验时，如果利用激振器(未示出)使叶片振动，则通过质量部121形成的惯性力通过惯性力供应部120供应给惯性力施加部110，惯性力施加部110将该惯性力施加于叶片B，替代原有直接连结于叶片并供应惯性力的质量部。

图2示出本发明的惯性力发生装置200的另一具体例，示例性地示出相对于叶片B向边缘方向E施加惯性力的示例。从图2可知，本发明的惯性力发生装置200配置于距叶片B根部距离为叶片B总长度l的20％至50％的位置，更具体地，惯性力发生装置200的惯性力施加部210配置于与叶片B总长度l的20％至50％相应的位置。此时，可以确认惯性力施加部210为了更有效地与叶片B连结而额外配备的连结部211。惯性力发生装置200中的惯性力供应部220示例性地以齿条和行星齿轮的组合结构形成，具体地，包括与质量部221连接的齿条，与叶片，更具体地，与连接叶片的惯性力施加部210连接的齿条，以及与所有这些齿条连接的行星齿轮，可以根据与质量部221连接的齿条同与惯性力施加部210连接的齿条的齿数比，调节施加于叶片的惯性力。

图3是更具体描述图2所示结构的惯性力供应部的图。根据图3可以确认，连接于质量部221的质量部侧齿条222和叶片侧齿条223均与行星齿轮224连接在一起，借助于这种结构，通过调节齿数比，可以调节施加于叶片的惯性力。

下面通过实验例更具体地描述本发明。以下试验例只意在示例性描述本发明，而不意在根据以下记载内容限定解释本发明请求的权利范围。

<实验例>

为了利用本发明的惯性力发生装置导出叶片疲劳试验所需的力矩，在变更惯性力施加部位置的同时，利用常用结构解析程序ABAQUS来模拟执行振型分析，将其结果示出于图5、图6和图7中。

在模拟中，为了达到试验要求的相对于长度方向的力矩分布(图5、图6和图7的A)而配置适当的重量，根据叶片的振型(Mode shape)变化，计算出共振疲劳试验条件下达成的力矩分布(图5、图6和图7的B)，按该比率不超过5％的条件，执行了质量体选定。进一步地，在选定质量体时，在使用10吨以上的质量体的情况下，在现场难以利用起重机等进行安装及操作，还会对叶片表面造成损伤，因而假定使用惯性发生装置。

对比图5和图6，当将惯性力施加部配置于距叶片根部距离为叶片总长度0％以上至小于20％的位置时，与将惯性力施加部配置于距叶片根部距离为叶片总长度20至50％的位置时(本申请发明)一样，可以达成希望的设置目标(B/A ratio)，但即使为此而使用惯性发生装置，也存在需将过大的重量安装到惯性力施加部的问题，这从现实的惯性发生装置的设计和操作、制作方面来看，都是不现实的质量。另外，从图7可以确认，当将惯性力施加部配置于距叶片根部距离超过叶片总长度50％的位置时，完全无法实现所需的设置目标(B/A ratio)。

附图标记

B：叶片

l：叶片长度

F：叶片襟翼方向

E：叶片边缘方向

a：从供惯性力施加部一端配置的部分至支撑部的距离

b：从供质量部配置的部分至支撑部的距离

100、200：惯性力发生装置

110、210：惯性力施加部

111、211：连结部

120、220：惯性力供应部

121、221：质量部

122：支撑部

222：质量部侧齿条

223：叶片侧齿条

224：行星齿轮

Claims (15)

1.一种惯性力发生装置，其特征在于，包括：

惯性力施加部，所述惯性力施加部用于向距叶片根部距离为叶片总长度20％至50％的位置施加惯性力；及

惯性力供应部，所述惯性力供应部用于利用质量部向所述惯性力施加部供应所需大小的惯性力；

其中，所述质量部与叶片在物理上隔离配置。

2.根据权利要求1所述的惯性力发生装置，其特征在于，

所述惯性力施加部配置成向叶片的襟翼方向施加惯性力。

3.根据权利要求1所述的惯性力发生装置，其特征在于，

所述惯性力施加部配置成向叶片的边缘方向施加惯性力。

4.根据权利要求1所述的惯性力发生装置，其特征在于，

所述惯性力施加部还包括用于与叶片连结的连结部。

5.根据权利要求1所述的惯性力发生装置，其特征在于，

所述惯性力供应部具有杠杆结构，惯性力施加部一端配置于杠杆结构一端，质量部配置于杠杆结构另一端。

6.根据权利要求5所述的惯性力发生装置，其特征在于，

用于供应所需惯性力的质量部的重量，根据从供惯性力施加部一端配置的杠杆结构一端至杠杆支撑部的距离与从供质量部配置的杠杆结构部另一端至杠杆支撑部的距离之比确定。

7.根据权利要求1所述的惯性力发生装置，其特征在于，

所述惯性力供应部的质量部沿水平方向移动，所述惯性力供应部包括用于质量部的齿条、用于叶片的齿条、以及与这些齿条全部连接的行星齿轮，调节用于质量部的齿条与用于叶片的齿条的齿数比，利用质量部供应所需惯性力。

8.一种向叶片施加惯性力的方法，其特征在于，包括：

将权利要求1的惯性力发生装置安装于距叶片根部距离为叶片总长度20％至50％的位置的步骤；及

在叶片因激振器运转而振动期间，通过所述惯性力发生装置向叶片施加惯性力的步骤。

9.根据权利要求8所述的向叶片施加惯性力的方法，其特征在于，

所述向叶片施加惯性力的步骤是向叶片的襟翼方向施加惯性力。

10.根据权利要求8所述的向叶片施加惯性力的方法，其特征在于，

所述向叶片施加惯性力的步骤是向叶片的边缘方向施加惯性力。

11.根据权利要求8所述的向叶片施加惯性力的方法，其特征在于，

所述向叶片施加惯性力的方法将通过与叶片在物理上隔离配置的质量部产生的惯性力施加于叶片。

12.根据权利要求8所述的向叶片施加惯性力的方法，其特征在于，

所述惯性力发生装置中的所述惯性力供应部具有杠杆结构，惯性力施加部一端配置于杠杆结构一端，质量部配置于杠杆结构另一端，根据杠杆上的质量部的位置来调整施加于叶片的惯性力。

13.根据权利要求8所述的向叶片施加惯性力的方法，其特征在于，

所述惯性力发生装置中的所述惯性力供应部的质量部沿水平方向移动，所述惯性力供应部包括用于质量部的齿条、用于叶片的齿条、以及与这些齿条全部连接的行星齿轮，调节用于质量部的齿条与用于叶片的齿条的齿数比，利用质量部调整施加于叶片的惯性力。

14.一种叶片的疲劳试验方法，其特征在于，

在利用激振器使叶片移动的同时，利用权利要求8的方法向叶片施加惯性力。

15.根据权利要求14所述的叶片的疲劳试验方法，其特征在于，

所述施加惯性力是向叶片的襟翼方向、叶片的边缘方向、或两者的方向执行。

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