仿生小梁芯风电叶片

抗屈曲提升35%

将甲虫鞘翅内部小梁结构引入风电叶片芯材，通过量化芯材约束提升薄壳抗屈曲能力，为超长叶片轻量化设计提供新路径。

Shenglin, Dai · Saud Ur, Rehman Chaudhary · Xinyu, Yang · 王宇航 · Majig, Gankhuleg · Su, Meini · 张晓明

Composite Structures 2026

参数信息

屈曲载荷提升幅度

15–35 %

理论解与仿真误差

2 %

技术优势

屈曲载荷提升

仿生小梁芯相比传统设计提升15%-35%屈曲载荷，直接提高叶片抗屈曲能力。

理论解可靠

引入安全系数C后，理论解与仿真结果误差主要在2%以内，便于工程设计使用。

应用场景

• 轻质高强夹芯结构：用更轻芯材获得同样抗屈曲性能，替代传统蜂窝或泡沫夹芯。
• 大型叶片结构设计：为超长叶片提供抗屈曲设计准则和参数（η、Z），避免局部失稳。
• 航空薄壁结构：仿生小梁芯可用于航空薄壁加筋，提升抗屈曲同时控制重量。
• 仿生结构优化：通过量化甲虫鞘翅小梁约束，给出可复用的仿生优化参数。