预计 27MW 水平轴风力涡轮机 (HAWT) 平台将成为 2040 年风力涡轮机的标准配置,叶片长度必须达到 145 米左右。这就需要叶片设计坚固,考虑到设计、生产、测试和运行中所有固有的不确定性,以准确预测使用寿命并获得可靠的维护间隔。超长叶片的纤细性需要更符合气动弹性的设计。此外,我们预计设计将以分段叶片为目标,不仅为了方便运输,而且还为了减少叶片本身和安装设备的搬运和安装负荷。未来的叶片将使用一种综合方法进一步优化,该方法将气动弹性和结构行为要求与使用寿命、坚固性和表面退化等考虑因素相结合。这种综合优化将涉及整个叶片设计,包括分段位置和连接技术。还确定了用于结构健康监测的集成传感器的最佳位置。这为自由形式设计优化程序带来了机会,例如用于设计叶片剪切载荷承载结构的拓扑优化。设计中的一些优化只能通过更自动化的制造来实现。提高生产线某些部分的重复质量,每天 24 小时不间断生产将减少出错空间并减少人工劳动。叶片部分