風力發(fā)電機葉片結構有限元分析.pdf

1、葉片是風力發(fā)電機將風能轉化為機械能的重要部件之一，是獲取較高風能利用系數(shù)和經濟效益的基礎。從全球風力發(fā)電的現(xiàn)狀和趨勢來看，風電裝機容量逐年上漲，考慮到風力發(fā)電的環(huán)保性和可操作性，風力發(fā)電還有巨大的發(fā)展空間。本文通過對風力發(fā)電機組葉片技術和研究現(xiàn)狀進行分析，總結現(xiàn)有葉片設計和分析校核中存在的問題，結合葉片工作特性進行考慮，鑒于纖維增強復合材料已成為葉片制造過程中使用的主要材料，對基于葉片初步設計軟件平臺設計的復合材料風機葉片進行分析和校核

2、，以保證風機葉片結構初步設計的可行性、合理性以及經濟性。本文主要研究內容如下：
　　 1.葉片多工況載荷計算
　　 本文將借助Bladed軟件進行風力發(fā)電機組參數(shù)設定，對葉片多工況載荷進行分析和后處理，計算指定變量的最大值、最小值和此時其他變量的值，為后續(xù)的有限元分析提供數(shù)據(jù)基礎。
　　 2.葉片的參數(shù)化建模
　　 本文將葉片沿伸展方向分為14個截面，通過坐標變換將翼型數(shù)據(jù)轉換為空間坐標，采用ANSYS中

3、的APDL參數(shù)化語言進行關鍵點、曲線及面的建模，并通過實常數(shù)的設置對葉片復合材料鋪層角度、厚度及材料特性進行模擬，利用自由網格劃分模式將葉片離散為節(jié)點。若要對不同的葉片進行建模，只需要將相關數(shù)據(jù)進行修改從而準確、快捷地生成用戶所需風力發(fā)電機葉片模型。
　　 3.葉片的有限元分析
　　 本文根據(jù)對風力發(fā)電機工作狀況進行分析，計算極端工況下的極限載荷，對風力機葉片進行強度分析和剛度分析，為葉片初步設計進行校核分析；同時計算葉