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通过分析风机复合材料叶片的震颤运动特点,在一端固定一端自由时的直杆弯曲运动简化模型的基础上,建立风机叶片运动的坐标系和震颤及扭转后的坐标转换公式,对叶片的摆震和挥舞运动进行了运动学分析,建立了基于摆震和挥舞运动的叶片位移方程和振动模型,推导出叶片表面位移方程和建立了裂缝K与G关系公式。为了验证建立的模型和公式的正确性,考虑了叶片材料的特性,分别分析了摆震和挥舞运动的受力影响,应用ADAMS和ANSYS软件进行了运动学与动力学仿真,并通过XTDIC三维全场变形应变测量分析系统通过数字散斑相关方法和应变片实验得到了相关的数据对比分析。根据复合材料叶片任何截面的中面出现的滑开型位移、张开型位移、应变和应力,建立了颤振运动(平面),分别写成应变—位移平衡方程和应力—应变关系的关系式。对于摆振和挥舞运动冲击对层间断裂韧性影响趋势,设定叶片正交铺设(0/Core/0)结构,建立简支梁加载震颤运动时位移和应力的计算条件,推导出复合材料叶片的层间裂纹应力强度因子计算方法。对摆振曲率、位移、应变和应力进行分析,验证理论知识。分析细观层间撕裂的原因,以玻璃纤维预浸带为实验材料,求解其强度因子。通过风机叶片摆振运动震动实验,验证振型-位移-应力-应变之间的关系,同时验证位移-速度-能量之间的理论分析。在实验室原有平台的基础上,改进了摆振和挥舞运动位移应变试验系统,在原有的位移-应变检测系统中增加布置应变传感器,修正了原有的位移应变的检测范围小,精度低的缺陷,可较好地实现本文给出的振型-位移-速度-应变-应力模型、理论和算法的验证。针对叶片在不同速率下对层间断裂的影响,通过CMT5205型电子万能力学试验机上进行的静态应力实验,进行了复合材料叶片裂纹生长角度和长度的对比。本研究给出了风机柔性叶片在摆震和挥舞运动对层间断裂韧性影响趋势,实现了通过理论计算获得应力强度因子,并得到实验验证;为解决风电机组运行稳定性及劣坏趋势分析做好理论铺垫。