张 立，缪维跑，李 春,2，张万福,2，闫阳天，王 博

(1．上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093； 2．上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093)

由于传统化石能源不可再生及其引起的环境污染问题日益加剧，开发利用零污染可再生能源逐渐受到各国重视[1]。风能作为最具前景的替代能源之一，据世界气象组织估计，地球上可利用风能总量约为2×1010MW，为水能总量的20倍，其作为未来清洁能源的重要组成部分，对人类发展及国家能源战略具有深远意义[2]。风力机为吸收利用风能的主要设备，现阶段研发的兆瓦级风力机风轮直径超过200 m，成为人类建造的外形尺寸最大的动力机械。

叶片作为风力机汲取风能的关键部件及风力机源动力输入的首要载体，直接影响风力机气动性能及结构特性，对风力机经济性和安全运行均有重要影响[1]。为实现叶片轻量化设计的同时提高其承载能力，现代大型风力机叶片多采用高比强度、高比刚度且低密度的复合材料制造[3]。气动弹性剪裁源自飞机机翼设计，目的在于使机翼在飞行中产生理想的耦合形变[4]。20世纪90年代末引入风力机叶片设计，应用于风力机的减载和降振控制。气动弹性剪裁利用复合材料显著的各向异性，通过对叶片上、下表面纤维角度进行偏轴镜像对称铺设，使叶片气弹中心与扭转轴不平衡而产生弯扭耦合特性。

目前，国内外学者针对弯扭耦合叶片开展了诸多研究，主要集中于弯扭耦合叶片减载性能、材料特性对叶片弯扭耦合性能影响以及弯扭耦合对叶片结构性能影响等方面的研究。……