一、引言

风力发电机组叶片在运行中承受复杂气动载荷，其结构强度与疲劳寿命直接影响风电系统安全。通过力学计量手段对叶片进行静态与动态载荷校准，是验证设计、保障质量、提升可靠性的关键环节。

二、叶片载荷校准的基本原理

依据国际标准（如IEC 61400-23），在实验室或现场对叶片施加模拟气动载荷（弯矩、剪力、扭矩），测量其变形、应变与振动响应，验证其是否满足设计极限与疲劳寿命要求。

三、核心技术与系统组成

多自由度加载系统：液压作动器按预定路径施加周期性或静态载荷。

高精度力传感器与位移传感器：实时监测加载力与结构响应。

应变电测系统：布设应变片获取局部应力分布。

数据采集与分析平台：进行载荷谱分析、疲劳损伤评估。

四、典型应用场景

新叶片型号型式试验
在量产前完成全尺寸叶片的极限载荷与疲劳测试，获取认证依据。

在役叶片健康监测
结合传感器网络与历史载荷数据，评估剩余寿命与维护需求。

海上风电特有载荷模拟
考虑波浪、盐雾、台风等复合环境下的载荷耦合效应。

叶片材料与结构优化验证
为碳纤维复合材料、柔性叶片等新技术提供实验支撑。

五、挑战与未来发展趋势

挑战：

百米级叶片加载系统建设成本高；

实际风载难以完全复现；

数据量大，分析复杂。

未来方向：

发展数字孪生驱动的虚拟校准技术；

推动模块化、可移动式测试平台；

结合AI进行载荷谱识别与寿命预测；

建立叶片全生命周期计量数据库。