許經(jīng)緯：風(fēng)電行業(yè)材料及部件測試解決方案

常州達(dá)姆斯檢測技術(shù)有限公司 總經(jīng)理許經(jīng)緯

許經(jīng)緯：大家好!有很多朋友對我們不是特別了解，我準(zhǔn)備了視頻，大概給大家介紹我們做的事。今天匯報主題是關(guān)于風(fēng)電葉片相關(guān)的材料和部件的測試解決方案。

首先，關(guān)于WMC介紹，在中國有三個例子，一個是離常州很近的地方材料實驗室。另外是在大學(xué)里有一個研發(fā)實驗室，另外最大的是部件實驗室。我們業(yè)務(wù)能覆蓋全球，在國際上風(fēng)電行業(yè)巨頭基本上是我們的客戶，在國內(nèi)基本上覆蓋行業(yè)材料供應(yīng)商、葉片廠和整機(jī)廠。

(PPT圖示)這是研發(fā)實驗室，主要做材料基礎(chǔ)性研究。

(PPT圖示)這是材料實驗室，我們以力學(xué)性能為主，這是測試材料的靜態(tài)和疲勞性能。

(PPT圖示)這是制樣的設(shè)備。我們和英創(chuàng)合作，設(shè)備都是他們的，材料實驗室有三臺靜態(tài)機(jī)。在材料實驗室有16臺疲勞機(jī)，疲勞機(jī)都匹配對中環(huán)，這很關(guān)鍵，買一臺設(shè)備都要用對中的工裝和程序來校準(zhǔn)。溫度控制對疲勞性能影響也非常大。每一根樣條都有實時溫度采集。

(PPT圖示)這是結(jié)構(gòu)實驗室，我們有一個很大的車間用來加工樣件，另外有一個車間都是設(shè)備。測試設(shè)備加在一起將近100臺左右，從1000牽牛一直做到3000牽牛，可以覆蓋小的材料測試，也可以覆蓋大的部件。我們有大烘箱固化大固件，也可以做一些成型。有一整個車間用來加工樣件，從100牽牛到250牽牛一直到3000牽牛。

實驗室通過了DNVGL的認(rèn)證，我們不是簡單覆蓋一些標(biāo)準(zhǔn)測試，在非標(biāo)測試上和DNVGL深度合作，現(xiàn)在螺栓套的測試已經(jīng)拿到了認(rèn)證。

實驗室引入了互聯(lián)網(wǎng)的概念，線上已經(jīng)實現(xiàn)報價，引入大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)，用來管理實驗室的設(shè)備。我很贊同王總所說，我們給客戶降低成本，這是我們的價值所在。

另外開發(fā)了一些小工具，可以在線上免費提供給客戶使用。

以下是案例舉例，首先是材料部分。主要是對拉擠碳板材料的評估，現(xiàn)在可以從纖維開始，纖維角度、纖維直徑、微觀的缺陷，拉擠板的耳角，板材的拼接，為拉擠單獨開發(fā)了大夾具，最主流拉擠板是5毫克，不同于織物用兩層降低載荷，拉擠的話，5毫米載荷都在200牽牛左右，我們開發(fā)了大夾具可以實現(xiàn)免加工直接測。在測試過程中我們也發(fā)現(xiàn)了有一些材料含量的分布不均勻，中間、兩側(cè)、表面含量可能相差1%、2%，對性能影響非常大，如果用打磨方式評估會造成很大的影響。這是免打磨的拉伸測試，這是免打磨的壓縮測試，5毫米直接測。這是打磨之后2毫米的，5毫米直接測的方案在國際上也有，在德國也有這樣的技術(shù)，但5毫米直接測出來的性能和2毫米比在85%到90%左右。現(xiàn)在可以做到5毫米的測試性能和2毫米的測試性能幾乎一樣，可以達(dá)到100%，甚至可以更高一些。

風(fēng)電里疲勞非常重要，我們針對疲勞技術(shù)研究時發(fā)現(xiàn)，疲勞的樣條形式不是一種就可以通用。30牽牛之內(nèi)用小樣條的形式做，包括拉拉和壓壓，針對50牽牛大于30牽牛以上建議換大樣條做，有更好的性能。

(PPT圖示)最老的直條型有三個地方硬力集中，上下加持和中間段，這是隨機(jī)的，在測試過程中失效時，這三個地方是隨機(jī)的，有可能破壞在上面，也有可能下面，或者中間，如果破壞在夾持地方會造成修復(fù)不可接受，硬力很大。大樣條，硬力分布相對均勻，從性能上可以看到，用大樣條測的時候性能更加穩(wěn)定一些。以上提到得是針對織物開發(fā)。正常樣件厚度是7到8毫米，但拉擠板是5毫米，而且是預(yù)制的，很難將厚度變厚，只能減薄，但這又會帶來新的屈曲的問題，我們將方案進(jìn)行了升級，用弧形加強(qiáng)片加上本體材料，可以實現(xiàn)預(yù)制材料用弧形樣條測。

(PPT圖示)這是性能的對比，這是碳纖拉擠板的壓壓疲勞，大的樣機(jī)有更好的防屈曲性能，比小樣條高出100個兆帕左右。對剪切的夾具也做了升級，老的夾具不太穩(wěn)定，可能設(shè)備太高太長導(dǎo)致配合間隙松馳。我們對夾具進(jìn)行了改進(jìn)，有手動版也有液壓版。模量特別是是小載荷時非常穩(wěn)定，強(qiáng)度整體也比最老的夾具有了很大的提升。這是為葉片設(shè)計時留足了余量。

關(guān)于部件測試的方案。這是線性件，可以實現(xiàn)整體的測試，線性件的形狀不規(guī)則，正常測試方法很難實現(xiàn)，但可以通過將方案實現(xiàn)整體的拉伸。這是葉根的螺栓，針對螺栓的測試我們是用液壓方式。液壓方式有更高的性能，也有更穩(wěn)定的性能，紅色的點是螺栓比較傳統(tǒng)的高頻的方式，雖然速度快，但性能很不穩(wěn)定。

針對螺栓套也開發(fā)了螺栓套的實現(xiàn)方案，有短樣件方案也有長樣件方案，可以實現(xiàn)兩個樣件同時測，實現(xiàn)效率翻倍，價格降一半。這種技術(shù)在全球是唯一的，兩個樣件同時測有獨立傳感器，所以一套加載系統(tǒng)，兩套采集系統(tǒng)，采集全部是獨立的，所以不用擔(dān)心兩個硬力差。在實驗過程中，工裝可以保證兩個硬力差大概在1%到2%的差異。另外，針對葉根還設(shè)計了大的環(huán)境箱可以實現(xiàn)葉根螺栓套在高低溫測試。

會后感興趣可以再和我聯(lián)系。

(PPT圖示)這是用夜間流轉(zhuǎn)，針對夜間也用液壓的方式，實現(xiàn)雙軸的疲勞加載。

在實驗過程中我們開發(fā)了很多配件，這部分可以開放給行業(yè)。這是壓縮夾具，壓縮對于材料很重要，尤其是碳纖，壓縮夾具從最早100牽牛到500牽牛，現(xiàn)在可以實現(xiàn)1000牽牛。針對大的夾具還有一套非常復(fù)雜的液壓控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)可以跟著樣件的載荷實時調(diào)整壓力，在測試過程中我們發(fā)現(xiàn)夾持過大會導(dǎo)致強(qiáng)度偏低失效，液壓控制可以根據(jù)加載的載荷來變。

針對拉伸做了大的夾具，這些設(shè)備和英創(chuàng)合作，他們要應(yīng)對所有行業(yè)，不只是復(fù)合材料，針對復(fù)合材料的夾具通用的夾具小載荷時可以應(yīng)付，但到大載荷時不能滿足復(fù)合材料的特殊性。針對復(fù)合材料的特殊性我們也研發(fā)了大夾具，實現(xiàn)從100牽牛到1000牽牛。

(PPT圖示)這是我們開發(fā)的液壓的高低溫夾具，特別是拉擠碳板，我們給IM測試時他們提出來在高溫和低溫下測試，但液壓油的問題不可能承受高溫或者低溫，但通過夾具設(shè)計可以保證夾具可以實現(xiàn)高溫和低溫下使用。有液壓的壓縮，也有液壓的拉伸。

(PPT圖示)這是鍛煉韌性的測試，西門子、IM等做得非常多，但國內(nèi)剛剛開始。做該實驗的人都知道，非常麻煩的事是如何監(jiān)測裂紋的長度。現(xiàn)在基于百度的人工智能的算法做了圖象識別，可以實時跟蹤裂紋的長度，與設(shè)備的測試數(shù)據(jù)做同步。另外，針對鍛煉韌性特殊處理做了線上網(wǎng)頁版數(shù)據(jù)處理的工具，后期會開放給行業(yè)免費使用。

最后，我們做了一些材料的性能供大家參考，這些是三種織物的情況，雙軸織物，三軸織物，拉擠碳板的曲線。

謝謝大家!我留了聯(lián)系方式，左邊是我的聯(lián)系方式，右邊是業(yè)務(wù)聯(lián)系方式，有需要可以會后與我們聯(lián)系，謝謝!

（文章內(nèi)容來自于現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核）