CN208950768U - 风电叶片板材及风电叶片 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种风电叶片板材及风电叶片，风电叶片包括主承力结构件和叶片壳体。主承力结构件包括至少一对梁帽及支撑于所述至少一对梁帽之间的腹板，每一梁帽包括至少一个贴合板材和至少一个非贴合板材，各贴合板材具有相对的第一表面和第二表面，非贴合板材堆叠结合于贴合板材的第二表面。叶片壳体包围在所述至少一对梁帽的外部，各贴合板材的第一表面与叶片壳体连接。通过以下公式获得各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径：a)sita＝L/2.0/r；b)a_2＝r*sin(sita)；c)Sita＝asin(a_2/R)；d)S＝R*(fabs(R*Sita)‑a_2*cos(Sita))‑r*(r*sita‑a_2*cos(sita))；选择与间隙体积最小值对应的r作为各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径。

Description

风电叶片板材及风电叶片

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电技术领域，尤其涉及一种风电叶片。

背景技术

随着环境污染问题的日益严重，清洁能源的利用越来越受到重视。而风能作为重要的清洁能源，已经得到了广泛的应用。风电叶片是风力发电设备的重要部件，其通常包括主承力结构件和叶片壳体。主承力结构件包括上下梁帽及二者之间的腹板。上下梁帽分别与叶片的壳体贴合。

梁帽可包括多片板材，多片板材之间可通过例如树脂粘合在一起，形成的梁帽可通过例如树脂与叶片壳体粘合。

由于叶片壳体属于异形曲面，现有的平面状的梁帽板材与叶片壳体贴合后，二者之间必然存在片材下间隙，此间隙将导致风电叶片形成空腔、气泡或富树脂区等缺陷，影响风电叶片的性能，增加风电叶片的安全隐患，增加维修成本。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种风电叶片板材及风电叶片，其能够尽可能减小甚至避免梁帽与叶片壳体之间间隙，以降低制造成本、简化工艺。

根据本实用新型的一方面，提供一种风电叶片板材，包括相对的第一表面和第二表面，第一表面用于与叶片壳体贴合，

其中，通过以下公式获得第一表面的截面所在圆的曲率半径：

a)sita＝L/2.0/r；

b)a_2＝r*sin(sita)；

c)Sita＝asin(a_2/R)；

d)S＝R*(fabs(R*Sita)-a_2*cos(Sita))-r*(r*sita-a_2*cos(sita))；

其中：r为第一表面的截面所在圆的曲率半径；R为叶片壳体的截面曲率半径；L为第一表面的横截面弧长；sita，a_2，Sita及S均为过程参数；fabs为绝对值函数；

R和L为已知，输入多个不同的r，对S进行积分，能够获得与各个r对应的间隙体积，其中，间隙体积为第一表面与叶片壳体的表面之间间隙的体积，选择与间隙体积最小值对应的r作为第一表面的截面所在圆的曲率半径。

根据本实用新型的另一方面，提供一种风电叶片，包括主承力结构件和叶片壳体。

主承力结构件包括至少一对梁帽及支撑于所述至少一对梁帽之间的腹板，每一梁帽包括至少一个贴合板材和至少一个非贴合板材，各贴合板材具有相对的第一表面和第二表面，非贴合板材堆叠结合于贴合板材的第二表面。

叶片壳体包围在所述至少一对梁帽的外部，各贴合板材的第一表面与叶片壳体连接，通过以下公式获得各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径：

a)sita＝L/2.0/r；

b)a_2＝r*sin(sita)；

c)Sita＝asin(a_2/R)；

d)S＝R*(fabs(R*Sita)-a_2*cos(Sita))-r*(r*sita-a_2*cos(sita))；

其中：r为各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径；R为叶片壳体的截面曲率半径；L为各贴合板材的第一表面的横截面弧长；sita，a_2，Sita及S均为过程参数；fabs为绝对值函数；

R和L为已知，输入多个不同的r，对S进行积分，能够获得与各个r对应的间隙体积，其中，间隙体积为各贴合板材的第一表面与所连接的叶片壳体的表面之间间隙的体积，选择与间隙体积最小值对应的r作为各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径。

在一实施例中，各梁帽均包括多片沿第一方向堆叠结合的贴合板材和非贴合板材，各贴合板材和非贴合板材通过拉挤工艺成型。

在一实施例中，各梁帽均包括多组沿第二方向并排且相邻接的板材单元，每一组板材单元包括多片沿第一方向堆叠结合的贴合板材和非贴合板材，第一方向与第二方向垂直。

在一实施例中，贴合板材的第二表面为平面，所述多片非贴合板材均为平面板材。

在一实施例中，贴合板材的第二表面为曲面，所述多片非贴合板材均为曲面板材。

在一实施例中，每一组板材单元的贴合板材和非贴合板材的曲率半径相同。

在一实施例中，每一贴合板材和非贴合板材均具有卡合部，相邻贴合板材和非贴合板材通过卡合部匹配对接。

在一实施例中，每一层的多个贴合板材和非贴合板材中，相邻贴合板材和非贴合板材通过卡合部匹配对接。

在一实施例中，每一组的多个贴合板材和非贴合板材中，相邻贴合板材和非贴合板材通过卡合部匹配对接。

在一实施例中，每一贴合板材和非贴合板材的相对的两侧彼此远离的突伸，形成一对卡合部。

在一实施例中，每一贴合板材和非贴合板材的截面为Z字形、平行四边形、三角形、圆弧形或梯形。

在一实施例中，每一贴合板材和非贴合板材的截面为直角梯形。

在一实施例中，两相邻贴合板材或非贴合板材中，其中一贴合板材或非贴合板材的截面为直角梯形，其中另一贴合板材或非贴合板材的截面为等腰梯形。

由上述技术方案可知，通过使用本实用新型设计的截面为弧形的板材，使得板材与叶片壳体的间隙体积最小，因此，成型后的梁帽板材与叶片壳体之间的间隙尽可能小，甚至不存在间隙，大幅降低风电叶片出现空腔、气泡或富树脂区等缺陷的风险。因此，能够提高风力发电叶片的制作效率、降低叶片制作成本。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是现有的梁帽与叶片壳体的结合位置截面示意图；

图2是本实用新型一实施例的风电叶片的截面示意图；

图3是本实用新型一实施例的贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径与间隙体积的曲线图；

图4是本实用新型一实施例的梁帽与叶片壳体的结合位置截面示意图；

图5是本实用新型另一实施例的梁帽与叶片壳体的结合位置截面示意图；

图6是本实用新型又一实施例的梁帽的局部截面示意图；

图7是本实用新型又一实施例的梁帽的局部截面示意图；

图8是本实用新型又一实施例的梁帽的局部截面示意图；

图9是本实用新型又一实施例的梁帽的局部截面示意图；

图10是本实用新型又一实施例的梁帽的局部截面示意图；

图11是本实用新型又一实施例的梁帽的局部截面示意图；及

图12是本实用新型又一实施例的梁帽的局部截面示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“前”“后”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

本权利要求书中，用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

风电叶片的制造过程中，是将主梁预制件，即梁帽，放入风力发电叶片壳体模具中，并向模具内灌注树脂，将主梁预制件与壳体材料一起固化。

如图1所示，由于叶片壳体属于异形曲面，其在各个位置的曲率半径不同，梁帽板材通常为平板状，因此，平面状的梁帽板材与叶片壳体贴合后，二者之间必然存在板材下间隙G。此间隙G将导致风电叶片形成空腔、气泡或富树脂区等缺陷，影响风电叶片的性能，增加风电叶片的运行安全隐患，增加维修成本。

通常，叶片壳体是利用叶片壳体模具通过真空灌注工艺灌注树脂固化成型，平面状的板材与叶片壳体模具的间隙即为上述板材下间隙G，由于该板材下间隙G的存在，导致成型后的风电叶片形成空腔、气泡或富树脂区等缺陷。

应当说明的是，本申请中提到的“板材下间隙”、“间隙”既可表示板材与叶片壳体之间的间隙，也可表示板材与叶片壳体模具之间间隙。本申请中提到的“叶片壳体”是指风电叶片的包围主承力结构件的外壳。

图2是本实用新型一实施例的风电叶片的截面示意图，应当理解，图2所示仅为众多风电叶片中的一种形式，该申请中的风电叶片包括但不仅仅局限于图2所示，本实用新型提出的风电叶片板材能够应用于现有的各种风电叶片。

如图2、4所示，本实用新型提供一种风电叶片，其包括主承力结构件和叶片壳体40。

主承力结构件包括至少梁帽，本实施例以一对梁帽10、20为例进行说明。应该理解，梁帽的数量不限于此，其可为多对

及支撑于该对梁帽10、20之间的腹板30。每一梁帽包括至少一个贴合板材11和至少一个非贴合板材12，各贴合板材11具有相对的第一表面S1和第二表面S2，非贴合板材12堆叠结合于贴合板材12的第二表面S2。

叶片壳体40包围在该对梁帽10、20的外部，各贴合板材11的第一表面S1与叶片壳体40连接。通过以下公式获得各贴合板材11的第一表面S1的截面所在圆的曲率半径：

a)sita＝L/2.0/r；

b)a_2＝r*sin(sita)；

c)Sita＝asin(a_2/R)；

d)S＝R*(fabs(R*Sita)-a_2*cos(Sita))-r*(r*sita-a_2*cos(sita))；

其中：r为各贴合板材11的第一表面S1的截面所在圆的曲率半径；R为叶片壳体40的截面曲率半径；L为各贴合板材11的第一表面S1的横截面弧长；sita，a_2，Sita及S均为过程参数；fabs为绝对值函数；

R和L为已知，输入多个不同的r，对S进行积分，能够获得与各个r对应的间隙体积，其中，间隙体积为各贴合板材11的第一表面S1与所连接的叶片壳体40的表面之间间隙的体积，选择与间隙体积最小值对应的r作为各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径。

具体的，由于叶片壳体40属于异形曲面，其在各个位置的曲率半径不同，因此，叶片壳体40上一指定位置将对应一特定的曲率半径，即，叶片壳体40的截面所在圆的曲率半径R在一指定位置为一特定值。

在板材相对于叶片壳体40的位置确定、且板材的弧长确定的情况下，输入R，L，并分别输入多个不同的r，通过上述公式，能够获得多个对应于r的间隙体积。选择与间隙体积最小值对应的r作为第一表面S1的截面所在圆的曲率半径，间隙体积最小值优选为0。如此，可获得一最佳曲率半径r，将具有该曲率半径的梁帽板材放入叶片壳体模具后，梁帽板材的第一表面与叶片壳体的间隙体积最小，因此，成型后的梁帽板材与叶片壳体之间的间隙尽可能小，甚至不存在间隙，大幅降低风电叶片出现空腔、气泡或富树脂区等缺陷的风险。

本实施例中，先根据风电叶片结构设计要求，将板材放置于壳体(模具)的指定位置，然而，通过输入板材与壳体(模具)的相对位置的坐标数据能够得到位于该指定位置上的板材所对应叶片壳体上的特定曲率半径。

应当理解，确定特定曲率半径的方法不限于此，板材的其他位置数据可与叶片壳体40的曲率半径成其他关系，并通过输入该位置数据得出叶片壳体40的截面所在圆的曲率半径R。

本实施例中，选用一种65米左右的叶型，使用200mm宽(即，L为200mm)的板材，板材铺放位置是弦向坐标0mm；在此条件下，输入多种不同的r，能够获得与各个r对应的间隙体积，图3示出了r与间隙体积的曲线图，横坐标表示r，纵坐标表示间隙体积。如图3所示，r为2000mm左右时，所对应的间隙体积为0，故2000mm为最佳曲率半径，在叶片壳体40的此位置放置具有上述尺寸的板材，能够使得二者之间的间隙最小。

应当理解，上述数值仅为举例，曲率半径r的数值不限于此，其范围可为不小于100mm。通过此方式设计出对应叶片壳体40的多个位置的板材，多个板材沿第二方向并排设置成为多组，间隙的数量和体积均大幅减少。

因此，本实用新型提供了一种自动化寻找最佳的片材截面弧度曲率半径的方法，与图1所示的现有平面状的梁帽板材相比，通过使用本实用新型设计的截面为弧形的板材，能够使得间隙体积减少约2/3，因此，可大幅减少填充材料的用量，简化工艺，尽可能减少甚至避免叶片壳体40与梁帽板材之间形成空腔、气泡或富树脂层。

本实施例中，如图4所示，各梁帽10、20均包括多片沿第一方向D1堆叠结合的贴合板材11和非贴合板材12，每一贴合板材11和非贴合板材12过拉挤工艺成型。

与真空导入成型技术相比，本实施例中通过拉挤板材制备的梁帽的纤维体积含量更高、更均一和纤维方向一致性更高，可以减少褶皱、发白等缺陷，获得更高的力学性能，提高主梁帽的纤维含量，减少风电叶片主承力结构件的重量；并且，本实施例可以降低风力发电叶片的制作成本，提高风力发电叶片的制作效率；同时可以减少主梁模具，不需要占用大量的厂房空间。

应当理解，板材的成型方式不限于此，任意现有的工艺均可应用于本申请，并涵盖于本申请的保护范围内。

本实施例中，如图4所示，各梁帽10、20均包括多组沿第二方向D2并排且相邻接的板材单元，每一组板材单元包括多片沿第一方向D1堆叠结合的贴合板材11和非贴合板材12，第一方向D1与第二方向D2垂直。

以下，将对梁帽10、20的具体结构进行详细说明，由于梁帽10和梁帽20的结构相同，故仅对梁帽10进行说明，对梁帽20的结构不进行赘述。

如图4所示，本实施例中，每一组板材单元的贴合板材11和多片非贴合板材12的曲率半径相同。即，每一组板材单元的各板材均为曲面板材，上下表面均具有弧度，且各板材的形状相同，每一板材的相对的两个表面具有相同的曲率半径。

在其他实施例中，贴合板材的第二表面为平面，多片非贴合板材均为平面板材。即，多片板材中，只有与叶片壳体连接的表面为曲面，其他表面均为平面，多片板材的平面之间堆叠，由于与腹板30接触的表面为平面，使得板材与腹板30的连接更加紧密。

本实施例中，每一贴合板材11和非贴合板材12还具有卡合部，相邻贴合板材11和非贴合板材12通过卡合部匹配对接。

卡合部可为板材上下表面最大厚度处连线为分界线，板材最大厚度区域之外的区域。

如图4所示，每一板材的截面例如为圆弧形，圆弧形板材的相对表面的凹凸形状作为卡合部13，沿第一方向堆叠时，相邻板材的卡合部13相互匹配，使得二者紧密贴合，且避免发生偏移。

如图5所示，位于第二组和第四组的板材的两端具有为外突的弧面，位于第三组板材的两端具有为内凹的弧面，位于第一组和第五组的板材的一端具有为内凹的弧面，相邻组的板材相互匹配对接，形成互锁，使得相邻板材的结合更加准确、紧密。

应当理解，板材的数量、排布仅为示意性说明，位于两侧的板材的外周可具有卡合部，也可为齐平的。

图6至图12示出了多种形式的板材。图6和图10中，板材的截面为等腰梯形，相邻两组板材形状颠倒，从而匹配对齐。位于两侧的板材的截面为直角梯形，从而形成齐平的外周。

图9中，各个板材的截面均为直角梯形，相邻两组板材形状颠倒，从而匹配对齐，且梁帽的外周为齐平的。

图11中，板材的截面包括直角梯形和平行四边形，沿第二方向，截面为平行四边形的板材彼此搭接，形成互锁，截面为直角梯形的板材位于两侧，从而形成齐平的外周。

图7中，板材的截面为Z字形，板材的两端各形成一卡合部13。沿第二方向，各个板材同方向放置，彼此搭接，形成互锁。本实施例中，位于两侧的板材的外周为齐平的，即，包括两种拉挤板材，一种拉挤板材的横截面为上述的Z字形，Z字形的卡合部形状为方形，另一种拉挤板材的横截面为方形，两种拉挤板材卡扣在一起形成横截面为长方形的主梁预制件。方形拉挤板材的厚度为2-3mm,宽度为5mm-40mm，Z字形板材最大厚度为5mm，最小厚度为2-3mm，总宽度为120mm，卡合部的厚度为2-3mm，宽度为5mm-40mm；其中方形拉挤板材的横截面与Z字形板材的卡合部的横截面形状相同或互补。两种拉挤板材组合在一起形成上下表面厚度和宽度均一的长方形或类长方形主梁帽横截面。

图8所示的实施例与图7所示的实施例类似，本实施例中，板材的截面为Z字形，板材的两端的卡合部13为三角形，形成为钩状，使得相邻板材更加紧密的对准结合。

图12所示的实施例与图7所示的实施例类似，均包括两种截面的板材。不同之处在于，本实施例中，沿第二方向排布的至少两个相邻的板材相对放置，二者的上端的卡合部13对接，二者的下端的卡合部13相互远离，使得二者之间存在缺口。于下一层板材中，通过一个板材的上端填充该缺口，并通过该板材填补其下一层的板材之间的缺口。由此，不仅在第二大方向上，使得并排设置的板材之间互锁，并且，在第一方向上，使得堆叠的板材之间也形成互锁，即，在两个方向上的同时卡合锁定，使得梁帽整体结构更加稳定。

上述实施例中所提到的形状并非严格定义，其涵盖类似形状，例如，板材的上下表面具有弧度，其截面大致呈Z字形、平行四边形、三角形、圆弧形或梯形。

上述实施例记载的板材仅为示意性说明，板材的形状、排布不限于此，例如，梁帽的外周可为其他形状，板材的边角可以有圆弧状或楔形倒角，也可以没有倒角。在其他实施例中，可包括多种形状组合的板材。

本实用新型还提供一种风电叶片的制造方法，其中，包括：

形成贴合板材11和非贴合板材12，以堆叠形成梁帽10、20，其中，贴合板材11和非贴合板材12可通过拉挤工艺成型；

提供一叶片壳体模具(未示出)，将贴合板材11和非贴合板材12放入叶片壳体模具的预定位置，通过真空灌注工艺灌注树脂固化成型至少一对梁帽10、20和一叶片壳体40；及

提供一腹板30，使得腹板30连接于所述至少一对梁帽10、20之间，从而形成风电叶片；

其中，各贴合板材11具有相对的第一表面S1和第二表面S2，非贴合板材12堆叠结合于贴合板材11的第二表面S2，各贴合板材11的第一表面S1与叶片壳体40连接，通过以下公式获得各贴合板材11的第一表面S1的截面所在圆的曲率半径：

a)sita＝L/2.0/r；

b)a_2＝r*sin(sita)；

c)Sita＝asin(a_2/R)；

d)S＝R*(fabs(R*Sita)-a_2*cos(Sita))-r*(r*sita-a_2*cos(sita))；

其中：r为各贴合板材11的第一表面S1的截面所在圆的曲率半径；R为叶片壳体模具的截面曲率半径；L为各贴合板材11的第一表面S1的横截面弧长；sita，a_2，Sita及S均为过程参数；fabs为绝对值函数；

R和L为已知，输入多个不同的r，对S进行积分，能够获得与各个r对应的间隙体积，其中，间隙体积为各贴合板材的第一表面与所连接的叶片壳体模具的表面之间间隙的体积，选择与间隙体积最小值对应的r作为各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径。

通过上述方法制造的风电叶片，曲面的梁帽板材具有最佳曲率半径，使得梁帽板材的第一表面与叶片壳体的间隙体积最小，因此，成型后的梁帽板材与叶片壳体之间的间隙尽可能小，甚至不存在间隙，大幅降低风电叶片出现空腔、气泡或富树脂区等缺陷的风险。

其中，板材可形成有卡合部。卡合部的形式如上文所述，故不再赘述。

其中，所述形成梁帽的步骤包括：

提供一主梁模具，在主梁模具内铺设所述贴合板材和非贴合板材，以形成梁帽。

在一实施例中，具体的，在主梁模具内铺设所述贴合板材和非贴合板材，相邻层的所述贴合板材和非贴合板材之间铺放纤维，然后使用纤维条带将各个所述贴合板材、非贴合板材及纤维捆绑固定后形成梁帽。

本实施例中，风电叶片的制造方法可包括：

按照设计要求对板材进行切割及表面处理，其中，板材是通过上述方式设计出特定的曲率半径和卡合部；例如，板材的横截面为圆弧形。拉挤板材的厚度为5mm,弧长为150mm或50mm,曲率半径为2000mm。

在主梁模具中铺放所述板材；每层板材的卡合部与相邻板材的卡合部连接在一起，沿第一方向，堆叠的板材之间铺放纤维，如此循环完成风电叶片主梁预制件的铺设。然后使用纤维条带将主梁预制件捆绑固定后备用。

将主梁预制件放入叶片壳体模具中主梁的位置后，按照风电叶片或主梁的真空灌注工艺灌注树脂到拉挤板材之间区域和纤维区域，固化树脂完成风电叶片主梁或风电叶片壳体40的制作。

在一实施例中，参照图7所示，在主梁模具中铺放所述板材的步骤具体为：

第一层铺放顺序：沿第二方向，多个Z字形板材彼此相邻的互锁在一起，如此循环连接直到板材的总宽度与主梁的宽度一致；接着，板材的两端分别连接一截面为方形的板材，从而使得主梁的外周齐平。

按照上述方式，依次铺放其它层的板材，每一层的板材之间以及相邻层的板材之间铺放纤维织物，如此循环完成风电叶片主梁预制件的铺设。然后使用纤维条带将主梁预制件捆绑固定后备用。

其中，纤维织物可以为玻璃纤维织物或碳纤维织物，纤维织物的种类与板材使用的纤维种类一致，或不一致。

其中，纤维织物可以为90度方向的单轴向织物或0/90度或±45度的双轴织物。

例如，板材可以由0度玻璃纤维或碳纤维通过拉挤工艺制作而成，板材制作时可以在0度玻璃纤维纱中间层加入一层±45度方向的纤维织物，也可以不加。纤维织物克重可为100-300g/㎡。

在一些实施例中，板材之间可省略铺设玻璃纤维。

综上所述，本实用新型提供了一种自动化寻找最佳的片材截面弧度曲率半径的方法，通过使用本实用新型设计的截面为弧形的板材，使得板材与叶片壳体的间隙体积最小，因此，成型后的梁帽板材与叶片壳体之间的间隙尽可能小，甚至不存在间隙，大幅降低风电叶片出现空腔、气泡或富树脂区等缺陷的风险。因此，能够提高风力发电叶片的制作效率、降低叶片制作成本。

应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本实用新型的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。

Claims (14)

1.一种风电叶片板材，其特征在于，包括相对的第一表面和第二表面，第一表面用于与叶片壳体贴合，

其中，通过以下公式获得第一表面的截面所在圆的曲率半径：

a)sita＝L/2.0/r；

b)a_2＝r*sin(sita)；

c)Sita＝asin(a_2/R)；

d)S＝R*(fabs(R*Sita)-a_2*cos(Sita))-r*(r*sita-a_2*cos(sita))；

其中：r为第一表面的截面所在圆的曲率半径；R为叶片壳体的截面曲率半径；L为第一表面的横截面弧长；sita，a_2，Sita及S均为过程参数；fabs为绝对值函数；

R和L为已知，输入多个不同的r，对S进行积分，能够获得与各个r对应的间隙体积，其中，间隙体积为第一表面与叶片壳体的表面之间间隙的体积，选择与间隙体积最小值对应的r作为第一表面的截面所在圆的曲率半径。

2.一种风电叶片，其特征在于，包括：

主承力结构件，包括至少一对梁帽及支撑于所述至少一对梁帽之间的腹板，每一梁帽包括至少一个贴合板材和至少一个非贴合板材，各贴合板材具有相对的第一表面和第二表面，非贴合板材堆叠结合于贴合板材的第二表面；及

叶片壳体，其包围在所述至少一对梁帽的外部，各贴合板材的第一表面与叶片壳体连接，通过以下公式获得各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径：

a)sita＝L/2.0/r；

b)a_2＝r*sin(sita)；

c)Sita＝asin(a_2/R)；

d)S＝R*(fabs(R*Sita)-a_2*cos(Sita))-r*(r*sita-a_2*cos(sita))；

其中：r为各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径；R为叶片壳体的截面曲率半径；L为各贴合板材的第一表面的横截面弧长；sita，a_2，Sita及S均为过程参数；fabs为绝对值函数；

R和L为已知，输入多个不同的r，对S进行积分，能够获得与各个r对应的间隙体积，其中，间隙体积为各贴合板材的第一表面与所连接的叶片壳体的表面之间间隙的体积，选择与间隙体积最小值对应的r作为各贴合板材的第一表面的截面所在圆的曲率半径。

3.根据权利要求2所述的风电叶片，其特征在于，各梁帽均包括多片沿第一方向堆叠结合的贴合板材和非贴合板材，各贴合板材和非贴合板材通过拉挤工艺成型。

4.根据权利要求3所述的风电叶片，其特征在于，各梁帽均包括多组沿第二方向并排且相邻接的板材单元，每一组板材单元包括多片沿第一方向堆叠结合的贴合板材和非贴合板材，第一方向与第二方向垂直。

5.根据权利要求4所述的风电叶片，其特征在于，贴合板材的第二表面为平面，所述多片非贴合板材均为平面板材。

6.根据权利要求4所述的风电叶片，其特征在于，贴合板材的第二表面为曲面，所述多片非贴合板材均为曲面板材。

7.根据权利要求6所述的风电叶片，其特征在于，每一组板材单元的贴合板材和非贴合板材的曲率半径相同。

8.根据权利要求2所述的风电叶片，其特征在于，每一贴合板材和非贴合板材均具有卡合部，相邻贴合板材和非贴合板材通过卡合部匹配对接。

9.根据权利要求8所述的风电叶片，其特征在于，每一层的多个贴合板材和非贴合板材中，相邻贴合板材和非贴合板材通过卡合部匹配对接。

10.根据权利要求8所述的风电叶片，其特征在于，每一组的多个贴合板材和非贴合板材中，相邻贴合板材和非贴合板材通过卡合部匹配对接。

11.根据权利要求9或10所述的风电叶片，其特征在于，每一贴合板材和非贴合板材的相对的两侧彼此远离的突伸，形成一对卡合部。

12.根据权利要求11所述的风电叶片，其特征在于，每一贴合板材和非贴合板材的截面为Z字形、平行四边形、三角形、圆弧形或梯形。

13.根据权利要求9或10所述的风电叶片，其特征在于，每一贴合板材和非贴合板材的截面为直角梯形。

14.根据权利要求9或10所述的风电叶片，其特征在于，两相邻贴合板材或非贴合板材中，其中一贴合板材或非贴合板材的截面为直角梯形，其中另一贴合板材或非贴合板材的截面为等腰梯形。