引言：捕风巨人的耐力赛
海上风机叶片需承受10⁹次循环载荷，传统玻璃纤维已逼近性能极限。短切碳纤维的引入正重新定义叶片耐久标准。
一、疲劳测试方法论
1.加载条件
· 等效风速25m/s，模拟20年运行工况；
· 双向载荷：挥舞方向±800kN，摆振方向±200kN。
2.监测指标
· 应变分布：光纤光栅传感器每米布置10个测点；
· 损伤累积：声发射技术捕捉微裂纹扩展。
1.寿命提升
· 玻璃纤维叶片：1.2×10⁷次循环后出现主梁开裂；
· 短切碳纤维增强叶片：5×10⁷次循环无结构损伤，寿命提升316%。
2.极限载荷能力
· 失效载荷从320kN·m提升至580kN·m；
· 颤振临界风速从45m/s提高至65m/s。
· 叶片减重15%，塔架与基础成本降低12%；
· 年发电量因翼型优化提升8%，IRR提高至19.7%。
结语：海上风电的降本密钥
短切碳纤维叶片已通过DNV GL认证，单台15MW风机年收益增加$42万。
