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风能作为可再生的绿色环保能源，凭借其巨大的商业潜力和环保效益，在全球新能源和可再生能源行业中创造了最快的增长速度，是目前世界上能源领域发展最快的高新技术之一。
风电机组运行环境恶劣，作为捕获风能的关键部件，风机叶片的运动状况和受力情况非常复杂，承受着大部分的动态和静态载荷,其动态响应、结构强度和稳定性对风力发电机组的可靠性起着非常重要的作用。随着风轮向大型化、轻量化、高性能、低成本的方向发展，为了提高其性能和质量，目前大型风机叶片基本上都采用各种复合材料通过铺放和树脂浸透等成型工艺制造而成。整个叶片可简化为悬臂梁的结构形式，叶片根部结构将叶片与轮毅连接为一体，承受的载荷最大，情况尤其复杂，要求其必须具有足够的强度和弯扭刚度。为此，对其进行结构强度分析，预测应力应变的分布规律，进而指导根部铺层设计是风机叶片结构设计的重要内容之一。
风机叶片的铺层结构设计是使其强度和刚度在满足使用寿命和安全性的条件下，确定整体铺层角度、顺序和厚度，包括单轴向布、多轴向布、夹芯材料等。根部铺层顺序具有一定的周期性，所以基于研究学者提出的复合材料厚板结构有效弹性常数等效方法对叶片根部铺层材料进行性能等效，即将根部数百层复合纤维材料铺层等效为正交各向异性材料，不但可以极大地提高建模效率，且在建模的过程中可以将叶片根部复杂的连接结构考虑其中。
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