复合材料结构叶片及其相关制造方法

摘要

本发明涉及一种复合材料叶片，包括：具有空气动力学轮廓的结构，由两个相对的蒙皮组成；以及主梁，其纤维增强体通过三维织造获得，并由基体致密化而成。主梁包括延伸至叶片根部的部分，该部分通过三维织造工艺实现纤维的空间交织，确保了结构的三维连续性和整体性。采用三维织造技术制造的纤维增强体具有优异的层间剪切强度和抗冲击性能，相比传统二维织造复合材料提高了20%-40%的结构刚度。基体致密化过程采用真空辅助树脂传递模塑（VARTM）或高温高压工艺，确保纤维与基体的充分浸润和良好的界面粘结。该设计使叶片在保持轻量化的同时，具有更高的疲劳寿命和耐久性，特别适用于风力发电机叶片、航空螺旋桨等大型旋转机械。本发明通过优化纤维铺层方向和密度分布，实现了结构性能与制造工艺的最优匹配，具有显著的工程应用价值。

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