復(fù)合材料風(fēng)力葉片結(jié)構(gòu)的有限元分析.pdf

1、復(fù)合材料風(fēng)力機葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析方法的研究一直是社會各界研究的熱點之一，對推進綠色資源的有效利用具有非常重要的意義。 本文所做工作如下： 1）了解了風(fēng)力葉片氣動設(shè)計基本原理，重點了解了葉片基本理論、葉片基本概念以及葉片氣動參數(shù)計算公式等。 2）對葉片進行了結(jié)構(gòu)研究與分析，具體分析了葉片的結(jié)構(gòu)形式、葉片所受載荷形式、載荷工況設(shè)計以及葉片材料鋪層設(shè)計等內(nèi)容。 3）以總長25m的風(fēng)力葉片為例，采用機翼設(shè)計軟件P

2、rofili先得到翼型型值點坐標(biāo)（x，y），后通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方式，利用Matlab計算得到翼型上點的空間坐標(biāo)值（x'，y'，z），最后在CAD軟件Pro/E建立了葉片的實體模型并將實體模型導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中，建立葉片有限元模型。該方法可為扭曲葉片建模提供新思路。 4）運用FLUENT軟件對葉片表面風(fēng)壓進行了數(shù)值模擬，并導(dǎo)出各點的風(fēng)壓值以及與其對應(yīng)的點的坐標(biāo)值。采用多項式曲線擬合的方式在Matlab中得到風(fēng)壓與點的坐標(biāo)

3、之間的函數(shù)關(guān)系式。最后采用編寫命令流的形式將風(fēng)壓加載在葉片有限元模型上，為后續(xù)的有限元計算打好基礎(chǔ)。 5）葉片結(jié)構(gòu)靜強度有限元分析。在ANSYS中計算葉片在兩種不利工況下的位移、應(yīng)變以及各結(jié)構(gòu)層強度比。并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對葉片的強度和剛度進行了校核，以此檢驗所設(shè)計的葉片是否滿足強度設(shè)計要求。 6）葉片穩(wěn)定性有限元分析，在ANSYS中計算葉片兩種不利工況下的穩(wěn)定安全系數(shù)以及屈曲失穩(wěn)模態(tài)。旨在判斷葉片受不利載荷作用時是否會發(fā)生失