时间：2013.10.17 上午
地点：国际会议展览中心W103
主题：2013北京国际风能暨展览会——风电技术论坛
主持人：张金峰 北京鉴衡认证中心 叶片认证部部长
主持人：我是来自北京鉴横认证中心叶片认证部的张金峰，非常荣幸主持交流会。过去一段时间国内风能产业进行了调整，这对我们发展来说既是挑战也是机遇。挑战是调整的时候市场低迷，企业需要维持企业正常经营还要不断的研发和设计新产以维持企业持续发展。机遇是指经过这段时间的调整，淘汰了一些落后企业，净化了市场。通过这几年的调整国内叶片企业水平不断提高，与世界先进企业水平差距不断的缩小，在过去一年中，国内叶片设计制造水平有了大幅提高。叶片企业在与机组配套的时候会根据风电场的具体特点跟它原有的产品进行一定的升级、改进，以更加符合所配套风电场的使用。与此同时研发新产品方面也进行了大量的尝试，同时世界各地叶片设计水平也得到了很快的发展。今天参会的专家和领导带来了世界先进的叶片生产制造的话题。首先有请来自SSP公司的Claus Burdt先生。
Claus Burdt：我本人从事叶片设计和生产工作，我们和韩国等企业保持了很好的合作关系。先简单介绍一下我们公司的情况：我们是一家全球性的公司，我们是给客户提供“交钥匙的工程包式”的服务。SSP公司提供解决方案，根据解决方案客户可以从我们多年在叶片生产、制造、生产、研发方面获益。我们主要是做技术开发，然后把技术转移给客户，我们也做设计。这些一体化一揽子的设计包括像空气动力学叶片设计、结构叶片设计、模具设计、安装、生产、配件供应等等。
这是我们之前做工程的经验，我们有各种各样风机，叶片长度达到了80米以上。我们和韩国三星合作共同开发的一个项目是S7.0-171“交钥匙”项目，项目包括叶片设计、插头、设计、模具制造、材料选择、以及测试、认证等等。在和三星合作过程中，我们的设计能力有了极大的提升，将来会出更大的叶片的设计和生产。这是生产运输的情况，我们通过船来运输叶片，到丹麦等其他相关国家进行组装。
在做开发的时候包括几个方面，首先是空气动力学的技术，我们可以做不同载荷下的设计和实验。我们内部人员有很丰富的经验，他们和生产的一线工作人员有紧密的联系，经验非常丰富，而且设计流程也非常精细化，过去四、五年中可以看到设计已经非常精细，包括断头式的设计，这种技术支持上我们可以支持到很大型的大规模叶片的生产。对于运输也是起到了一个很好的辅助作用。
叶片设计能力方面我们可以在不同的项目中积累了很多经验，结构设计上我们采取整套组合式的设计方法。包括叶片结构的几何原理设计、包括空气动力学的设计，通过对插头以及其他工具进行3D辅助工具模拟，对它可靠性进行测试，对可靠性和不同的载荷进行设计，包括叶片结构和尺寸的衡量，疲劳期的测试等等。最后包括测试的评估，我们在一整套一体化测试平台上，使整个叶片在实际工作中的性能得到了很好的保证。
这条绿色的线是代表一个比较新的趋势，通过这样的考量可以增强整个叶片的强度，这是在计算机辅助模拟情况下完成的。通过这样的一种方式，在其他方面比如动力方面可能有一点点妥协，但是整个叶片强度得到了极大的提升。
这是空气动力学叶片设计的情况，我们考虑到了结构性和载荷的降低。通过这种纤细化的设计使叶片效率得到了极大的提升。这是叶片插头的情况，这里有很多手工制作的过程，在实际运行过程中，叶片会在自然情况下遇到各种各样的问题，通过调整使得它在空气动力学的性能上得到很大的提升，结合处也是如此。
项目设计理念叶片理念：首先包括印模的概念，包括钢性的提升、一体化胶层控制，强度的提升、碳材料的使用。我们通过印模设计生产出来的叶片，整个结构可以保证表面结合更加准确。同时可以在可视状态下进行更好的控制。这样可以使得叶片性能可以应对各种各样不同的情况。可以通过这样整套的理念，可以使得整个生产过程的重复性，也就是精度变得更高。同时使重量的差异得到了最好的控制。(图)这是叶片的结构，是基于将解决方案过程友好型的做法最大化为中心的设计。比如使结合处连接达到最小化的效果，使得误差减少、使供应链变得更加的顺畅。
这个图是整个生产过程的评估。我们在生产过程中，有些情况下可能材料来自于不同的供应商，有时候看上去这些材料差不多，但是性质不同。所以在这个过程中还要考虑到不同材料之间的融合和它们互相配合的情况。它的相关特性包括纤维的方向、位移、边的形状都要考虑其中。这是整个生产过程的评估。我们也用到了碳材料，我们通过碳材料的使用，使结构的钢度和强度以及相关性能得到了提升。包括我们在生产83.5米叶片中也使用了这样的做法。特别是在应对比较恶劣外界环境的情况下，这点就变得格外的重要。
叶片结构：首先是叶片根部的结合，整个项目中我们提供了不同的解决方案，包括传统的设计，我们也评估了SP解决方案，是在大的钢体形状中进行生产。整个过程只是用了两周的时间。根部部分我们也有一些预生产出的零部件，将不同厂商生产的零部件结合在一起。钢部分是通过量身订作的方式结合到了根部的组件当中。因此它的可靠性等相关性能得到了相应的测试。转子叶片的重量得到了极大的降低，同时整个过程也有极高的重复性，可以得到很好的推广。而且不同的厂商可以进行标准化生产，最后使重量差异得到了最小化的控制，也没有必要再对于螺栓进行加固，整个过程非常标准化。要保证会不出现任何故障，我们不会把没有任何测试的东西放到叶片上，任何一个零部件都是我们拿出来测试再安装进去。我们会把不同的玻璃片拿起来做对比，找出有没有不匹配的地方。
下面讲讲我们对叶片所做的一些表面的保护工作。叶片在转动的时候肯定是有磨损的，所以我们也开发了很多和相关技术来保护叶片的表面。我们做成不同的小件，然后把它放在不同的系统当中，然后通过我们的测试系统找出其中性能最好的一个，通过整个叶片转动过程测试找出性能最强的。我们叶片即使急速转动的时候，对叶片的磨损和伤害也不会特别大。我们在实验过程中叶片转动速度比实际的快一倍，磨损程度是实际运行过程的两倍，通过这种模拟极端环境可以更好的测试叶片的性能。通过不同的叶片转动测试，会发现其中最强的一个再加以应用。
另外就是光能系统，很多企业都有不同的要求，我们希望有一个系统能够让我们不用随时的进行检查和监测。比如叶片使用期限是20年的话，我们不希望中间有太大的问题，因为毕竟这些叶片造价都很高。我们做了一个新的设计，希望保护叶片的同时，也不必要进行特别的日常维护，尤其照明方面我们也有一些比较新的设计理念，的确帮助客户解决了很多问题，现在已经运用到了一些项目当中，同时我们在不间断的做测试，不断的改进叶片。很多照明系统也在进一步测试当中。但是我们知道海上风能对叶片伤害非常大，所以照明系统非常关键。
我们的风机在苏格兰已经有一些运用，上个月已经开始进行投产，目前运转非常正常，相关数据也会很快的出来。
主持人：下面有请中材科技风电叶片股份有限公司的的设计部气动室主任张石强发言。
张石强：我们这个项目是先进风力机翼型族设计与应用(863计划)。总体目标：是要通过翼型族的研发和应用，发展具有自主知识产权适用于大型风力机叶片的先进翼型族和叶片应用技术。
从四个方面汇报： 1、立项背景; 2、前期研究基础;3、项目进展;4、后续计划。
立项背景：目前来说，关于风力机专用翼型开发有几个系列，现在用的最广泛的就是DU翼型，美国NACA63/64系列翼型等。目前国内叶片公司以及设计机构采用进行叶片风力机设计的时候，使用的翼型多半都是国外普遍应用的系列翼型，比如RISO-P和B1的目前或没有公开，美国NREL翼型中也只是个别翼型可以查七动特性数据，大部分是保密的。国际上的知名公司比如A&M公司，他们自己开发的翼型，都是严格保密的。
这些不公开的翼型中大部分是针对兆瓦级风电机组也品德应用。此外，由于风电机组设计与风资源特性密切相关，国外机组未必都适应中国风资源的条件，从而不能实现最优的发电效率，影响风电叶片寿命。从中国的风资源特性出发，也要求我们开发应用于国内市场的翼型族和风电叶片产品。在此背景下，在风能协会、贺总的呼吁下，国家863计划进行了“先进风力机翼型族设计与应用”的立项研究。
前期基础： 在863计划的支持下，国内开展了三族翼型的研究，包括北航的300万翼型族的开发、西工大600万的开发设计，以及中科院的钝尾缘、大厚度的翼型，厚度范围为15%到40%，经过了常规风洞实验测试性能达到国际同类翼型族的水平。
中材叶片主要承担采用西工大NPU-WA翼型族进行2.0MW级叶片设计、制造和测试。项目最参加单位中科院承担研制采用自主设计的具有大厚度、钝尾缘、低噪音翼型族特征的2-3兆瓦级别的叶片，并通过风场挂机实验检验。
对于NPU翼型大概介绍一下，西工大的NPU-WA翼型，设计的时候主要针对国内的风资源市场考虑因素，增加了更多的情况约束在设计里面。包括：
1、主翼型的设计升力系数为1.2，目前是0.8到1.0之间，采用高升力、低阻力。
2、主翼型和外侧翼型的设计雷诺数是600万，目前是300万左右。
3、要求NPU翼型比传统的翼型有更大的升力系数。主要应用于高海拔地区，存在低密度对翼型的要求。
4、低粗糙度敏感性。翼型要更适用于风资源环境不太好，风场比较严酷的地区。
5、尾缘厚度也进行了约束。
这是NPU翼型族几何外形情况，它的外形分布从15%到40%形成了一个翼型族系列，设计过程中同时也考虑了各个翼型族之间的兼容性的特点。
从理论计算动NPU翼型的分析，图中可以看到，右边这个图是在自由转列和固定转列的情况下，NPU翼型传统的翼型的对比，可以看出，NPU翼型，它的升率特性都比目前采用的翼型要高。
阻力特性：NPU翼型族和传统的翼型族基本处于同一个级别。升阻力特性，可以看到在光滑和粗糙条件下，NPU翼型都优于现在使用的翼型。
从这里可以看出NPU翼型理论分析和实际测试数据非常吻合，特别是试速之前理论计算结果和实际测试结果非常一致。
21厚度翼型风动实验数据对比：列了300万和500万雷诺数的对比，目前西工大翼型风动实验中心只能测到500万，正向600万方向努力靠近。国外的最高也就能到500万左右，可以看到我们的翼型具有优势。25%厚度翼型，和DU对比，这两个性能相当，差别不大。
40厚度的翼型族，在300万的雷诺数下，NPU的比目前我们所采用的DU40翼型优很多。
NPU五都比传统的翼型具有更高的升组比和升力系数、更低的阻力系数、具有更优的非设计工况性能，新翼型的气动性能对比传统的翼型表现出明显的提高。
项目进展：基于前期的研究基础，我们对NPU翼型进行了分析核实，目前将该翼型应用到中材51.5叶片的设计当中。这款叶片设计中从叶根到叶尖运用了整个NPU翼型族，从15%到40%的分布情况，从0米到5米考虑到圆柱段过度，一直到叶尖18到45厘米。我们所设计的叶片是比较细长的，因为我们考虑到它应用于低风速特性的要求，比我们目前目前标准的三类、四类叶片具有更细长的特征。
这款叶片应用于2兆瓦，NPU翼型设计的叶片，最大分辨系数达到0.492，比目前2兆瓦其他叶片都高。设计的叶片数比达到了9.5。
针对目前中材现有两款叶片的对比：45.3米和50.2米，比如45米，在7米每秒的时候，它的年发电量会增加13%以上，针对50米的叶片年发电量会增加3.5%。更低风区6米，它的发电量提高会更加明显，达到了17%这样的水平。
后续计划：1、我们和主机厂合作进一步完成叶片胶合匹配，叶片试制;2、完成叶片型式试验机认证;3、叶片装机运行测试、风场实测评估。
主持人：下面有请国家玻璃钢制品质量监督检验中心张林文主任介绍风电叶片用环氧结构胶疲劳性能研究。
张林文：给大家介绍一下关于风机疲劳性能测试的研究。主要做的是环氧结构胶的这种，对于叶片来说需要很多材料需要进行疲劳测试，在这儿仅仅以结构胶的疲劳测试为例。
汇报分四个方面的内容：一、疲劳测试的目的;二、目前测试的现状;三、疲劳测试实验过程介绍; 四、疲劳试验结论。
一、疲劳测试目的：材料的规范、研究和开发、质量保证、结构设计和分析、材料认证需要。这是疲劳测试的目的，但是有一个原因，大家都知道我们国家风电叶片这几年发展的非常快，但是中间出了很多问题，为什么出现这些问题?我自己的观点可能不太成熟，可能是因为我们前期发展太快，关于材料各方面基础工作做的不够，其中就有关于疲劳性能的研究不足。因为叶片是在动态条件下进行的，但是我们目前国内的一些叶片使用的材料仅仅是一些静态的性能，没有考虑到所谓的疲劳性能。所以说就出现了很多问题。昨天也是一个风电公司，到我们那里去，交流一些问题。当时也是说叶片有断的等等这样的问题。归纳起来原因我认为就是没有对疲劳性能研究是有很大的原因的。
关于叶片材料疲劳测试有几类：第一个就是关于对树脂和纤维的测试。树脂和纤维是做叶片两个主要的材料，对它的疲劳测试是一种树脂配少一种纤维，做复合材料的测试。主要是拉伸疲劳和压压疲劳，弯曲少一些。第二类比较多的就是泡沫、清末，是小结构疲劳，一般采用弯曲疲劳测试。从国外了解来看，基本还不是所谓的采用国内的三点弯曲，是采用四点弯曲。据说这种弯曲考虑了一部分剪切的原因，所以说基本都是采用四点弯曲去做的。
第三类的材料做疲劳测试的就是结构胶，因为我们发现叶片出现问题、出现失效，很多都是粘接过程中开裂，出现问题。这本身是静态材料的性能才可以，或者说因为我们要求的时候，各个厂家的要求，对材料性能特点要求比较高。不管是强度还是能量要求都比较高。但是实际上往往忽视了材料的疲劳性能，所以这种粘接剂疲劳对整个叶片材料来说也是非常重要的。粘接剂疲劳厂家应该要补上这堂课，这种疲劳一般就是拉剪。
为什么要进行这种测试?意义是什么?我们前期发展太快，一些工作做的不够，需要补课，这是第一。第二，目前叶片大型化发展，它对设计过程中对材料的要求更高。再一个，以前叶片出现的问题，一般都是叶片要是20年的使用周期。但是从08年大规模发展到现在也就5年的时间，都会出现大量叶片非正常非寿命周期断裂或者其他的问题，肯定有多种多样的原因。
第三个是关于认证的需求。比如说GL认证、Aerodyn等。
第四个是关于对叶片性能全面的评价。因为真正的材料叶片做的好不好，能不能长期可靠的使用，更重要的是材料综合评价，而不是静态的。
所以说希望疲劳测试能引起大家的重视。
我们今天以结构胶作为疲劳测试的案例，因为结构胶是叶片重要组成部分，出现问题对整个叶片会出现影响。另外目前国内的这种结构胶主要有几类。第一个是环氧类的，第二个是聚氨酯或者乙烯基的，主要以环氧类为主。目前测试的状态国内一般的是按照国标27595这个标准来测，它是等同ISO标准。国外的标准有复合材料疲劳测试标准，但是对于胶的来说，我们一般都是按照这两个去做。第一个，标准就用9664，测试的分析就用E739去做。
我们这次采用拉拉疲劳单项剪切进行测试，整个实验是我们和南京海拓公司一起合作来做的，我们采用了他们的Lica600认证，现在一些叶片公司也在大量的采用，我们把它作为一个主要材料，其实我们还有其他几个厂家进行了对比。采用的设备是采用INSTRON的实验机。
首先要做试验，为了能够保证疲劳试验可靠度，这样就需要在做试验的时候尽可能的多，因为试验的过程对整个疲劳的结果是有很大的影响的。先做它的静态性能，把这个指标用于后台疲劳试验的指标来用。我们了解到，国内做环氧结构胶静态的拉剪强度有比较高的，但是疲劳性能可能过不了。
疲劳实验方法是按照9664的标准来做，设定平均应力值是35%，频率为30Hz。先做1000万次的疲劳测试，最后做剩余应力结果，通过做30Hz，震幅2兆帕，最终达到85.6%，说明疲劳性能还是不错。
有哪些对疲劳性能会有影响：第一是材料的组分，第二个就是破坏方式的影响。破坏方式正常的话，应该是胶层的破坏才算合理，第三个是胶层的厚度。道理上讲胶层厚度越薄越能反应情况，因为胶层厚了缺陷会增多。但是也有一个限制，不可能太低，和我们实际使用的时候胶层厚度要能够一致。增韧剂比例一般不能大于10%，大于10%它的疲劳也会受影响，一般是7%到10%左右最合适
从5%到10%的时候疲劳性能随着增韧剂的添加逐渐提高，继续添加就过于软了。
破坏方式，我们认为一般的中间胶层的破坏是比较合理的，而且这种结果更接近真实的结果。另外胶层厚度，我们选用了四种厚度，0.2、0.5、1.2、1.8，胶层越薄越好，但是因为操作的原因，不可能太薄，一般0.5是最合适的。
表征是采用阶梯法的形式，标准就是按照9664的标准来做。采用图纸震度是35%的水平，没有通过就降低0.2兆帕，通过了就提高0.2兆帕。
通过实验，按照公式，计算一下疲劳极限和最后的偏差，同时做S-N曲线。我们做这个实验是95%的情况下的结果，所有的数据应该是在2倍的西格玛区间内。
做出S-N曲线拟合以外，外推1000万次，和实际1000万测试结果两个进行比较，两者之间是比较吻合的。我们在测试的时候，为什么会采用30Hz，为什么采用那么大的频率，他们大的振幅，这是根据我们在叶片上用的胶的情况设定的，当频率一定的时候，振幅越低次数越多一些，我们还是选择了相对比较高的频率30Hz，一般材料都是20Hz左右在做，做高频的可能会发热，做胶来说做30Hz还可以。
通过这个实验得到一些结论： 疲劳性能受到很多因素的影响，主要是胶本体的性能，包括采用不同的机体和材料的影响。第二个就是试样制备的过程。希望能够在做这种实验的时候尽可能多的同一批次的试样多做一些，避免不同批次试样结果的差别，导致实验结果的逼真。第三个就是破坏的形式的影响。如果不是正常的破坏形式，结果也会有很大的影响。另外这种实验通过S-N曲线做出的结果进行外推，和实际1000万次拟合结果基本一致。
我们这次进行测试的南京海拓结构胶效果还是非常好的，它的疲劳性能还是非常良好的。
建议：为了叶片结构设计和使用安全性，需要对环氧结构胶进行疲劳测试，叶片相关认证部门和设计部门应将结构胶疲劳性能纳入考虑范围中。今后可能纳入考核认证中，这样对叶片安全更有意义。
主持人：下面有请英斯特朗公司的Peter Bailey先生给大家带来关于叶片材料疲劳测试方面的报告。
Peter Bailey：我是Peter Bailey，来自于英斯特朗，我们也是一个设备和材料制造商，我们也是在材料测试方面做的非常顶尖的一家企业。我的发言主要是叶片材料的疲劳测试。关于叶片材料测试在欧洲和北美市场已经发展非常快了，这个问题就是成本和生命周期给和的问题。无论怎么样，我们的系统是更加简化，整个风机生产过程中疲劳测试都非常重要。比如风机制造商，GE、西门子等等都进行了相关材料的疲劳测试，他们有相关测试的基地，也有专门进行疲劳测试的研究人员。
主要的问题：如果我们想要做疲劳测试，对大规模复合材料进行测试的话，热相关的性能是需要考虑特别的重点。复合材料的样本，非常缓慢，8周才可以完成，是不是可以在更高的赫兹情况下完成呢?低载荷情况下室温的情况，高载荷情况下可能升温会达到20度，所以我们是不是要把频率降低?还是怎么样?或者说我们都要把这些考虑进来?这些是我们必须要结合考虑的问题。这个图是循环热效果的情况，有一些热成像的图片，1分钟到8分钟，到最后16分钟的测试，随着时间和温度的推移这个情况变得越来越糟。是不是有什么解决办法可以控制样本中的温度?热效率是不是和频率相关?热的损失也是仅仅依赖于样本的这些温度和环境，所以我们怎么办?如果我们改变频率的话，我们可以平衡加热和冷却的比例，达到一种平衡，同时以一种我们需要样本温度下进行。但是它不是这么简单的问题，测试过程中是很复杂的，我们必须要处理好和温度相关的问题，关系既不是线性的也不是恒定的。这里可以看到应用的张力，包括热效率的情况，包括损失，包括样本温度的升高，以及对于环境的热损失等等，所有这些都形成了一个复杂的环境。
我们在测试刚才当中要根据这些不同的变化来进行调整，随着温度的变化，其他的相关指数也会出现相关的变化。在不同的温度情况下，我们的样本损失的情况，破坏的情况也是不太一样的。随着温度的不断提升，疲劳寿命肯定也会得到减少。
看一些例子和我们可以采取的一些办法，如果改变频率，保持平衡的话，这个虚线可以设为频率，我们建议是5赫兹的情况下，在这个区间当中可以看到这个坐标轴上不同的情况，横轴是时间，随着时间的推移温度出现了不同的情况。从最开始到后面持续的过程，最后达到了15赫兹出现三倍频率变化情况下，仍可以使温度保持比较稳定。甚至有些情况下温度还出现了降低。整个过程通过频率的变化保证温度的平衡。当样本变得太热之前，我们要避免过热的情况出现。(图)这个图上可以看到起始频率可能太高了，系统出现了极大的频率降低，以便于温度不至于升的过高。这是一个比较可靠的测试结果。
看一下我们所担忧的问题和所得到的成果进行比较，低载荷情况下，即使频率非常小的变化也会给我们进行测试的时间得到大量的节省，不用做很多无用的工作。另外我们过去可能用几周的时间做测试，通过这样的控制节省了大量的时间成本。
另外得到控制的温度也可以减少数据的偏差，使得数据结果能够更好的反应真实的情况。比较一下之前相关标准，会发现并没有严重遵从ASTM或者ISO的标准。另外我们的数据有可能和现存的一些办法是不太一样的，有一些差别。但是我们的情况不同，所以具体问题还得具体分析。我们的数据应该是更加可靠的。
固定频率需要55天，用了新的系统整个测试40天就够了，节省了四分之一的时间也节省了大量的资金成本。
2013年Instron发布了新的WaveMatrix版本，它内含适应性频率控制的功能，整个软件中内置的，首先是测试更加简单、可靠，同时温度的控制、衡量也可以通过控制器进行调整，同时我们也可以节省大量的成本，同时也可以通过我们自己的调节适应自己的情况。这样的一种做法，对整个业界来讲都是带来了很大的利益。所以我们把现有的结果和实际测试结果相比较，就可以在测试过程中频率等相关控制变得更加的简单和有效。
主持人：下面有请国电联合动力的张东灿工程师给大家带来关于海上风机叶片根部强度分析的报告。
张东灿：我是国电联合动力的张东灿，我的演讲题目是“大型海上风机叶片根部强度分了报告”。研究背景是由于近年来海上风机发展比较迅猛，2012年全球海上风机装机量达到1131MW欧洲2012年新的海上风机项目主要在英国、德国和比利时，2012年还在建设的海上风机项目分布在丹麦、德国、瑞典、美国、中国、日本和韩国，总容量超过了4000MW。中国海上风机发展，2012年中国海上风机新增装机量46台，容量达到127MW，潮间带装机量为113MW，中国海上风电发展方面的主要成该集中在江苏和东潮间带1期50MW，增容项目和东潮间带50MW实验增容项目。(表)表中可以看到目前2012年中国海上风电项目的情况，江苏响水和如东和上海东海大桥二期。
主要从三个方面简单介绍一下：一个是叶片根部有元模型建立;二是叶根螺栓静强度分析;三是叶根疲劳分析。
国内联合动力是6兆瓦风机，叶片采用负荷材料制造，叶片根部是呈规则的圆筒状，通过T型螺栓将其固定于轮毂上，T型螺栓对叶片来讲作用非常大，它决定了叶片连接强度和使用寿命。
这两个图是展示了叶片根部的有限元模型，由于有限元模型以及它的载荷和边际条件具有对称性，所以为了减少建模的工作量，缩短计算时间，所以采取一半的有限元设计，采用的是APDL，好处是计算过程中便于修改模型的尺寸，因为我们选用的叶根螺栓直径不一定是同时满足叶根连接的静强度，也就是极限强度和疲劳强度两方面的要求，所以计算过程中我们需要反复的修改螺栓的尺寸，通过APDL建立的模型便于快速的修改螺栓尺寸的大小，可以大大的减少工作量。
这个图是叶片有限元模型加载和边界条件，下面是轮毂的假体，堆积面是防止它进行平面移动，约束点是在叶根叶片建立一个质量点，通过RB3和叶片相连接。因为静强分析过程中有两个主要的工作载荷部位，第一个是加预紧力，采用第一主用力，大概是500多兆帕，因为连接的螺栓主要承接的是拉力，我们关注第一主用力大概是520多兆帕。这个图展示的是外在，加在最大的叶根处的扭矩，扭矩产生的拉应力结果是700多兆帕，这个螺栓受到的强度最大，如果这个螺栓满足了，这可以说明这一组叶根螺栓它的强度是满足要求的。
叶根疲劳强度分析：因为螺栓连接在里面承接了交变载荷作用，它主要问题就是疲劳破坏，疲劳强度保证在循环载荷情况下不会出现损坏。由于螺栓呈现非规律性变应力的影响，所以要通过一定的专业软件把它的载荷转化为横幅的疲劳载荷。通利用雨流统计法得到各个应力幅对应的循环次数，按照疲劳损伤累计假说，即Miner法则，进行计算。可以得到一个规律的变化，在应力幅的变化值，最后得到的是一个应力变化的趋势图。
根据国际标准，最终选择的是S/N曲线DCN50。
在ANSYS软件中采用APDL进行参数化建立有限元模型，有限元模型在多个载荷步作用下，进行接触非线性计算。通过有限元方法计算确定螺栓应力范围及最大应力值，最大应力值有754兆帕，螺栓要求应力是850兆帕，它的静强度是满足静里要求的。利用线性累计损伤方法，计算得出最大损伤小于1，疲劳强度满足设计要求，该研究为叶片根端连接的设计。
