摘　要：風電機組機艙罩以往多采用鋼結構加強或者玻璃鋼材料制作加強結構，存在成本高、整體結構重等問題，如何在保證結構強度的情況下降低成本、使整個機艙罩的輕量化同時最大限度的增大機艙內部空間具有研究意義。
　　夾層加強結構一般由較薄的、高剛度和高強度的面材夾以較厚的、強度較低的低密度芯材組成。這種結構具有輕質、高比剛度和高比強度等基本優點, 夾芯材料是決定夾芯結構性能的關鍵, 聚氨酯硬質泡沫塑料作為夾層結構的芯材, 具有較好的力學性能、優良的抗震消振等功能特性優點。本文對復合材料夾層結構加強筋的應用于風電機組的情況進行了探討。
　　風電機組機艙罩是罩在風力發電機組最外的一層防護裝置，風力發電機組的發電機、變速箱和變流器等核心部件基本都安裝在風機機艙罩內，風機機艙罩對于安裝在風機機艙罩內的設備起著安全防護作用。由于以往的風力發電機組多采用鋼結構加強或者玻璃鋼材料加強結構，存在成本高、整體結構重等問題，如何在保證結構強度的情況下降低成本、使整個機艙罩的輕量化同時最大限度的增大機艙內部空間具有研究意義。
　　本文所用的復合材料加強結構式采用玻璃鋼為面板材料，通過一體成型將聚氨酯硬質泡沫采用空腔注入的形式與面板一體成形后得到夾層復合機構。本文就復合材料夾層結構加強筋的開發和應用情況進行了探討。
　　1.復合材料加強結構的構造
　　現有技術中，存在兩種方案對機艙罩罩體進行加強：
　　(1)使用玻璃鋼材料制成加強筋，此類僅將玻璃鋼材料來制作加強結構，強度提升不足，無法滿足高強度的需求，需要通過結構改變，例如將外形整修為弧形等來分散強度，導致機艙罩內部空間無法按照設計需求進行。
　　(2)將方鋼焊接為加強框架，預埋在機艙罩內部復合材料中用作加強筋。此方案制作工藝復雜，首先須將方鋼焊接為框架，然后再進行預埋，耗時長。整個制作過程耗材量大，需要大量金屬件，價格昂貴。
　　結合一、二種方法，采用聚氨酯泡沫替代方鋼作為填充制作復合材料加強結構，制成結構見圖1的加強筋。　 　　此加強結構的制備是通過在兩層玻璃鋼之間用空腔注入的形式注入成形后得到，由彈性體芯材與玻璃鋼內表面牢固粘結而形成的玻璃鋼-聚氨酯彈性體-玻璃鋼復合結構。
　　2.聚氨酯泡沫塑料制備和性能
　　加強筋中填充材料聚氨酯硬質泡沫塑料是由異氰酸酯、多元醇化合物和各種助劑經特殊發泡工藝制作而成。各組份均勻混合后,在催化劑的作用下,異氰酸酯和多元醇化合物發生聚合反應并伴有熔體粘度劇增現象;同時因物理發泡或化學發泡而產生氣泡,氣泡在泡沫穩定劑的幫助下封閉于聚合物內,從而形成泡沫塑料。
　　泡沫塑料的成型機理較為復雜,從泡沫塑料泡體的形成過程來看,發泡過程可分為3個基本階段:熔體中氣泡成核、泡核膨脹長大和泡體固化定形。泡沫塑料成型過程中,只有當熔體凝膠速度和發泡速度匹配協調時才能得到優質的產品,而這主要由催化劑調節,發泡材料組份和發泡工藝參數對此也有重要影響。