风能是绿色、环保和可再生的能源。在当今世界能源短缺,同时又突出强调环保的情况下,大力开发利用风能发电,乃是普遍的趋势和潮流。在风电设备中风力发电机的叶片是极为重要的关键部件。为降低发电成本,势必要求单机容量越来越大,叶片也就越长。因此,叶片一个重要发展趋势是大型化。这就给叶片的生产提出一些技术挑战。VARTM工艺由于具有制造产品成本低、产品性能好、环保等优点,越来越广泛被采用。目前,已有很多厂家利用此工艺生产风机叶片。利用VARTM工艺生产大型风机叶片,由于铺层数的增加,在产品成型过程中,很容易出现树脂充模过程不完善。这是我们必须解决的问题。叶片大型化的同时还要求轻量化、低成本化和高性能化,即在满足安全、可靠和寿命的前提下质量要轻、成本要低、功率要高。碳纤维由于具有强度高、刚度大、密度小等优点,能够满足安全可靠和寿命的前提下,使大型风机叶片轻量化、高性能化。采用碳纤维增强也是必然趋势。目前,碳纤维价格还比较高,为节约成本,需要在满足要求的情况下限制它的使用量,只能是局部加入碳纤维。这样就存在一个碳纤与玻纤的过渡区。如果过渡区设计不好,很容易在此处形成破坏。因此,很有必要对过渡区问题进行研究。鉴于此,本文将研究VARTM工艺下玻纤厚铺层的流动规律。针对不同的铺层厚度分别实验,记录实验数据,分析上下层的流动情况。并对工艺提出相应的改进措施,以保证充模的顺利完成。对于过渡区问题,本文采用了错层的方式解决。分别设计了不同的错层方式,利用LCM在线监测系统观察充模过程,并对不同错层结构的基本力学性能进行详细分析,得出错层结构对力学性能的影响。本课题主要从以下方面进行研究：(1)VARTM成型工艺研究压力、温度是VARTM成型工艺的两个重要参数,对成型工艺起到非常重要的作用。通过调节不同气压与温度研究了它们在成型过程中的对充模影响。分析这些参数对充模过程影响机理。(2)玻纤厚铺层织物充模流动过程研究与工艺改善以及部分铺层流动的过程模拟随着叶片厚度的增加,一些关键部件会出现几十甚至上百层,这就直接对成型工艺提出挑战。为了解决这些问题,我们对厚铺层的流动情况进行了大量实验,找到流动规律,同时对工艺进行有效改进。使产品成型能够顺利完成。同时,对部分铺层进行有效模拟,为进一步研究充模过程奠定基础。(3)碳-玻错层过渡区结构对成型工艺与对力学性能影响研究由于碳纤维渗透率较差,在成型中容易形成缺陷。通过在线监测技术对成型过程进行监测,减少缺陷的发生。碳纤维布加入叶片,必然存在一错层结构使碳纤维复合材料过渡到玻璃纤维复合材料,但是错层会带来力学性能下降,容易在此处形成结构破环。本课题中通过设计了不同的错层方式,测量了不同结构的拉伸弯曲性能,分析错层对力学性能的影响以及对拉伸破坏模式的影响。