TS 61400-23 IEC:2001(E)C1目录目录前 言.3引 言.41主题与范围.52引用标准.53定义.54符号.84.1 符号.84.2 希腊符号.84.3 下标符号.84.4 缩写词.95 通用原则.95.1 试验目的.95.2 临界状态.95.3 实际约束.105.4 试验结果.106 叶片数据.116.1 概要.116.2 外部尺寸与接触面.116.3 叶片特性.116.4 材料数据.126.5 设计负荷及条件.1266 试验区域.136.7 特殊的叶片修改.136.8 根部固定.136.9 机械装置.137设计和试验负荷条件的不同.137.1 总述.138试验负荷.1581 总述.158.2以负荷为基础的试验.158.3 以强度为基础的试验.168.4 负荷静态试验各方面.178.5 负荷疲劳试验各方面.178.6 静态和疲劳试验顺序.188.7 机械装置.189 试验负荷因素.189.1 概要.189.2 设计中使用的准安全因子.189.3 试验负荷因素.199.4 负荷系数的应用以获得目标负荷.2010 试验负荷分布之于设计负荷的评估.2010.1 概要.2010.2 引入负荷的影响.2010.3 静态试验.20TS 61400-23 IEC:2001(E)C210.4 疲劳试验.2211 故障状态.2411.1 概要.2411.2 灾难性故障.2411.3 功能故障.2411.4 表面故障.2412 试验过程和方法.2512.1 概要.2512.2 试验台和根部固定装置要求.2512.3 引入负荷的固定装置 第 38 页图 6.2512.4 静态强度试验.2512.5 疲劳试验.2612.6 选择各种试验方法的优缺点.2812.7 决定性修正.2812.8 数据收集.2913 决定叶片性质的其他试验.3013.1 概要.3013.2 试验台偏移.3013.3 偏移.3013.4 刚度分布.3013.5 变形分布测量.3113.6 固有频率.3113.7 阻尼.3113.8 形态.3113.9（物理）质量分布.3213.10 蠕变.3213.11 其他非破坏性试验.3213.12 叶片分段.3214 报告.3214.1 概要.3214.2 内容.3214.2.1 通用-所有试验.3214.2.2 静态试验和疲劳试验.3214.2.3 其他试验.33附录 A（常规性）准安全系数的考虑.34附录 B（常规性）疲劳公式敏感性评估.35附录 C（常规性）加载角度变化的考虑.36附录 D（资料性）试验安装实例.37Bibliography.39TS 61400-23 IEC:2001(E)C3前前 言言 1)IEC(国际电工技术委员会）是由各国家电工技术委员会(IEC国家委员会）组成的世界性标准化组织。
IEC的宗旨是促进电气及电子领域标准化工作的全面的国际间合作为此目的和为其他业务IEC发布国际标准他们的准备工作委托给技术委员会；任何对涉及题目感性趣的国家委员会，都可参与它的工作根据IEC与国际标准化组织(ISO)达成的协议，两个组织之间将紧密协作 2) IEC技术内容的正式决议尽可能地表达了相关问题上的一致意见，因为各技术委员会代表了所有这些国家委员会 3)产生的文件以推荐的形式提供给国际间使用，并以标准、技术报告或指导性文件发布，它们在某种意义上被各国家标准委员会认可 4)为促进国际间的统一，各IEC国家委员会同意在它们的国家和地区明显地、最大限度的使用IEC国际标准IEC标准与相关国家和地区标准间的任何差异，都应在后者明确说明 5）IEC不提供有关标准批文，也不对任何设备与某工EC标准相一致的申报行使责任 6)应注意本国际标准的某部分是专利内容的可能性IEC不负区分它们的责任 国际标准1EC61400-21是由IEC技术委员会88：风力发电机组 本标准版本根据下列文件产生： FDIS投票报告88/144/FDIS88/150/RVD 对本标准的投票情况，可在上面指定的投票报告中查询。
本标准是依照ISO/IEC方针第3部分起草的委员会决定本标准的内容将保持不变到2003届时，将对本标准进行：再次确认；撤销；用修订版取代；修改，TS 61400-23 IEC:2001(E)C4引引 言言通常风力机转子叶片被当作风力发电机组最关键的组件，许多国家标准将叶片的设计单独提出，但很少将叶片的试验作为认证的必须要求，然而，全世界范围许多国家现在均进行叶片实验室试验每个实验室都各自开发出独一无二的一套试验设备，程序以及专业术语用来试验叶片虽然每个实验室的技术可能都是合乎规定的，但在不同单位做出的叶片试验结果可能难于比较和评估IECTC88第八工作组主要工作重点是验证众多实验室普遍接受的实践方法，同时，给出建立叶片试验标准的指导，由于各个实验室使用的方法范围很大（由试验系统硬件决定） ，所以编写出一个限制性的标准，仅支持一种方法而排斥其他全部的，这样是很不公平的因此，目前这个技术规范仅仅提供推荐指导试验的方针，包括许多不同的方法本技术规范提及的所有试验并不视作每个叶片设计的必须要求试验是否需要决定于：由于使用新材料，新设计理念，新生产程序等导致的设计评定上的不确定程度，或可能发生在整体结构上的碰撞。
在有些例子中，普遍使用其他方法进行试验（见附录D） 本技术规范中讨论的各种选择均列出了其相应的优缺点TS 61400-23 IEC:2001(E)C5风力发电机组风力发电机组第23部分：转子叶片的全尺寸比例结构试验1主题与范围主题与范围本技术规范为风力机叶片全尺寸比例结构试验和相关结果的说明及评估提供了指导方针，作为叶片整体设计验证的一部分在该技术规范中 ，应考虑下列试验：静态强度试验；疲劳试验其它叶片特性试验假设决定试验参数的数据是可用的在本技术规范中，设计负荷和叶片的原料数据作为确定和评估试验负荷的起始点，与实际负荷相关的设计负荷的评估则不在本技术规范的范围内本技术规范不包括：试验设备采购的详细规范；覆盖进行强度试验所有方面的详细工作指导；作为确定叶片及其组件基本原料强度和疲劳强度设计依据；替代精确的设计流程；用来试验机械功能本技术规范编制中，进行的是水平轴风力机叶片的实物测试，多数是纤维加固塑料和环氧树脂/木材叶片然而，其它结构，尺寸和原材料的风力机发电机组同样适用其中大的原则2引用标准引用标准下述标准文件中所含条款，通过在本技术规范中引用而构成本技术规范的条文凡是注明日期的引用文件，其随后所有的增补版或修订版和其它版本均不适用于本部分，然而鼓励根据本部分达成协议的各方研究可使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件，使用其最新版IEC和ISO的成员国进行最新有效的国际标准的登记IEC 60050415：1999 国际电工词汇第415部分：风力发电机组IEC 614001：1999 风力发电机组 第一部：安全要求；ISO2394：1998 结构可靠性通用原则ISO/IEC17025：1999 标定计量单位标准和实验室试验通用设备3定义定义通常风力机或风力能源相关的定义对该更确切，IEC 60050415提到的以及下述定义的，该技术规范的目标是3.1 执行机构用恒定或变化的力或位移操纵的设备TS 61400-23 IEC:2001(E)C63.2 叶片转子的旋转及气动设备3.3 叶根转子叶片与转子衬套相连接的部分3.4 翘曲压力荷载下非线形的偏差引起的非正常形态3.5 叶弦叶片翼型横截面上前沿和后沿相连的参考直线长度（叶弦片）按一定的惯列定义3.6 恒定幅值负荷在疲劳试验中，应用恒定幅值和平均值的循环负荷3.7 蠕变在长时间持续负荷下引起应力的不断增加3.8 设计负荷叶片设计承受负荷，包括相关部分安全系数3.9 沿边向与局部叶弦平行的方向3.10 疲劳公式评估疲劳寿命的方法3.11 疲劳强度重复负荷下材料或结构元件的承受能力的测量值3.12 疲劳试验一种使用恒定或变化幅值的循环负荷作用于试验本体的试验3.13 固定件引入负荷或支撑试验样本的组件和设备3.14 沿翼向与未变形的动叶轴伸展表面方向垂直的方向3.15 沿展向与局部叶弦和叶轴高方向垂直的方向3.16 全尺寸试验在实际结构或组件上进行的试验3.17 内侧朝向叶片根部3.18 前后沿平行与伸展表面的几何平面，垂直于不变形动叶的纵轴的方向3.19 静态负荷在所有方向和叶高位置上最大设计负荷的集合3.20 形态试验决定整体固有频率、阻尼和结构形态外形的试验TS 61400-23 IEC:2001(E)C73.21 固有频率（ eigen 频率）在这一点频率当受到干扰时整体允许的自由振动3.22 非破坏性试验不改变整体性质的检查方法3.23 外侧指向叶尖3.24 准安全系数用于修正负荷和原材料强度典型值的不确定性的系数3.25点负荷一个负荷或一组负荷作用在离散叶展位置3.26径向位置在几何平面上从转子中心到转子轴的垂直距离3.27 R比率循环负荷中最小与最大值的比值3.28服务负荷负荷频谱，包括实际操作环境的典型连续场量3.29 SN公式用来表述应力（S）和材料循环（N）特性、组件和结构整体的方法3.30 沿叶高平行与动叶纵轴的方向3.31 静态试验定值、定向的特定负荷作用于试验样本的试验3.32 刚度力的变化（或扭矩）与弹性体、非固定体位移变化的比值3.33 应变在应力作用下材料拉长值（或切位移）与最初材料长度的比值3.34 皮重负荷由重力引起的力或力矩3.35 试验区域承受设计负荷试验体的部位3.36 试验负荷试验中应用的力和力矩3.37 厚度TS 61400-23 IEC:2001(E)C8垂直于叶弦，叶片翼型上部与下部表面之间的最大距离3.38 扭转叶片截面的叶弦直线在角度上沿叶高方向发生变化3.39 最大强度材料或结构元件最大（静态）承载能力的测量值3.40 变化振幅的负载应用的非恒定的平均值和循环幅度的循环负载3.41 威尔福树将单一负载源分散放置在试验样本的多个点上的设备4符号符号4.1 符号符号Fx 沿翼形方向切应力Fy 前后沿切应力（转子协调系统）Fz 沿叶高方向拉力（转子协调系统）Mx 前后沿弯矩（转子协调系统）My 沿翼形方向弯矩（转子协调系统）Mz 叶片扭距（转子协调系统）Fa 沿展向切应力（叶弦方向协调系统）Fb 沿边向切应力（叶弦方向协调系统）Fc 沿叶高方向（拉）应力（叶弦方向协调系统）Ma 沿边向弯矩（叶弦方向协调系统）Mb 沿展向弯矩（叶弦方向协调系统）Mc 叶片扭距（叶弦方向协调系统）D 理论损失C 材料强度转换系数f 强度F 负荷g 强度系数4.2 希腊符号希腊符号 部分因子（偏因子） 应用应力和拉力4.3 下标符号下标符号design 设计负荷条件TS 61400-23 IEC:2001(E)C9df 设计负荷：疲劳du 设计负荷：静态ef 试验负荷疲劳公式的不确定系数f 负荷ff 疲劳负荷fu 静态负荷k 特性值m 材料n 故障影响nf 疲劳故障影响nu 静态故障影响sf 叶片间振动：疲劳试验负荷Su：叶片间振动：静态试验负荷Target：目标负荷条件Test：试验负荷条件4.4 缩写词缩写词SSF：静态强度系数RSSF：相对SSFMSS：最小静态强度FSF：疲劳应力系数RFSF：相对FSFMFS：最小疲劳强度RMFS：相对MFSWGTS：风力发电机组5 通用原则通用原则5.1 试验目的试验目的风力机叶片试验的基本目的是为了证明叶片型号，在制造过程中相对确定的系列规格。
必须说明：叶片可以承受在它的设计服务寿命中可能经受的最大负荷帮疲劳负荷通常，技术规范中的全尺寸试验主要进行有限数目的样本试验，只试验设计提供的一到两个叶片，所以不能得到生产中片强度的静态分布规律虽然试验提供了叶片型式的确凿信息，但这此既不能替代精确的设计程序，也不能替代一系列的叶片生产质量保证体系5.2 临界状态临界状态 考虑到其它影响，有代表性的试验负荷能高于设计负荷，例如，环。