風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片結(jié)構(gòu)有限元分析.pdf

1、葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的重要部件之一，是獲取較高風(fēng)能利用系數(shù)和經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。從全球風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀和趨勢(shì)來(lái)看，風(fēng)電裝機(jī)容量逐年上漲，考慮到風(fēng)力發(fā)電的環(huán)保性和可操作性，風(fēng)力發(fā)電還有巨大的發(fā)展空間。本文通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片技術(shù)和研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，總結(jié)現(xiàn)有葉片設(shè)計(jì)和分析校核中存在的問(wèn)題，結(jié)合葉片工作特性進(jìn)行考慮，鑒于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料已成為葉片制造過(guò)程中使用的主要材料，對(duì)基于葉片初步設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)的復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行分析和校核

2、，以保證風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)的可行性、合理性以及經(jīng)濟(jì)性。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.葉片多工況載荷計(jì)算
　　 本文將借助Bladed軟件進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組參數(shù)設(shè)定，對(duì)葉片多工況載荷進(jìn)行分析和后處理，計(jì)算指定變量的最大值、最小值和此時(shí)其他變量的值，為后續(xù)的有限元分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　 2.葉片的參數(shù)化建模
　　 本文將葉片沿伸展方向分為14個(gè)截面，通過(guò)坐標(biāo)變換將翼型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為空間坐標(biāo)，采用ANSYS中

3、的APDL參數(shù)化語(yǔ)言進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)、曲線及面的建模，并通過(guò)實(shí)常數(shù)的設(shè)置對(duì)葉片復(fù)合材料鋪層角度、厚度及材料特性進(jìn)行模擬，利用自由網(wǎng)格劃分模式將葉片離散為節(jié)點(diǎn)。若要對(duì)不同的葉片進(jìn)行建模，只需要將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改從而準(zhǔn)確、快捷地生成用戶所需風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片模型。
　　 3.葉片的有限元分析
　　 本文根據(jù)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作狀況進(jìn)行分析，計(jì)算極端工況下的極限載荷，對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片進(jìn)行強(qiáng)度分析和剛度分析，為葉片初步設(shè)計(jì)進(jìn)行校核分析；同時(shí)計(jì)算葉