復(fù)合材料在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用主要是轉(zhuǎn)子葉片、機(jī)艙罩和整流罩的制造。相對(duì)而言，機(jī)艙罩和整流罩的技術(shù)門(mén)檻較低，生產(chǎn)開(kāi)發(fā)難度較小。而風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片則是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部件之一，其設(shè)計(jì)、材料和工藝決定風(fēng)力發(fā)電裝置的性能和功率。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)興起100多年的歷史里，葉片材料經(jīng)歷了木制葉片、布蒙皮葉片、鋁合金葉片等。隨著聯(lián)網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的出現(xiàn)，風(fēng)力發(fā)電進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，傳統(tǒng)材料的葉片在日益大型化的風(fēng)力發(fā)電機(jī)上使用時(shí)某些性能已達(dá)不到要求，于是具有高比強(qiáng)度的復(fù)合材料葉片發(fā)展起來(lái)?，F(xiàn)在，幾乎所有的商業(yè)級(jí)葉片均采用復(fù)合材料為主體制造，風(fēng)電葉片已成為復(fù)合材料的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。
    采用復(fù)合材料葉片主要有以下優(yōu)點(diǎn)：①輕質(zhì)高強(qiáng)、剛度好。眾所周知復(fù)合材料性能具有可設(shè)計(jì)性，可根據(jù)葉片受力特點(diǎn)設(shè)計(jì)強(qiáng)度與剛度，從而減輕葉片重量；②葉片設(shè)計(jì)壽命按20年計(jì)，則其要經(jīng)受10(8次方)周次以上的疲勞交變，因此材料的疲勞性能要好。復(fù)合材料缺口敏感性低，內(nèi)阻尼大，抗震性能好，疲勞強(qiáng)度高；③風(fēng)力機(jī)安裝在戶外，近年來(lái)又大力發(fā)展海上風(fēng)電場(chǎng)，要受到酸、堿、水汽等各種氣候環(huán)境的影響，復(fù)合材料葉片耐候性好，可滿足使用要求；④維護(hù)方便。復(fù)合材料葉片除了每隔若干年在葉片表面進(jìn)行涂漆等工作外，一般不需要大的維修。
3.1 材 料
    風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片是一個(gè)復(fù)合材料制成的薄殼結(jié)構(gòu)，一般由根部、外殼和加強(qiáng)筋或主梁三部分組成，復(fù)合材料在整個(gè)風(fēng)電葉片中的重量一般占到90%以上。
    目前商品化的大型風(fēng)力機(jī)葉片大多采用玻璃纖維復(fù)合材料（GRP）。長(zhǎng)度大于40m的葉片可采用碳／玻混雜復(fù)合材料，但由于碳纖維的價(jià)格，未能推廣應(yīng)用。GRP葉片有以下特點(diǎn)：①可根據(jù)風(fēng)力機(jī)葉片的受力特點(diǎn)設(shè)計(jì)強(qiáng)度與剛度。風(fēng)力機(jī)葉片主要是縱向受力，即氣動(dòng)彎曲和離心力，氣動(dòng)彎曲荷載比離心力大得多，由剪切與扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪應(yīng)力不大。復(fù)合材料由于主要承力組分是纖維，可將纖維主要鋪放在葉片的縱向，這樣就可減輕葉片的重量；②翼型容易成型，并達(dá)到最大氣動(dòng)效率。為了達(dá)到最佳氣動(dòng)效果，葉片具有復(fù)雜的氣動(dòng)外形。在風(fēng)輪的不同半徑處，葉片的弦長(zhǎng)、厚度、扭角和翼型都是不同的，如用金屬制造十分困難。GRP葉片可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)；③葉片使用20年，要經(jīng)受10（8次方） 次以上疲勞交變，因此材料的疲勞性能要好。GRP疲勞強(qiáng)度較高，缺口敏感性低，內(nèi)阻尼大，抗震性能較好，是制作葉片的理想材料；④GRP耐腐蝕性好。風(fēng)力機(jī)安裝在戶外，近年來(lái)又大力發(fā)展離岸風(fēng)電場(chǎng)，風(fēng)力機(jī)安裝在海上，風(fēng)力機(jī)組及葉片要受到各種氣候環(huán)境的影響。它應(yīng)具有耐酸、堿、水汽的性能。