基于有限元法的復(fù)合材料薄壁梁動(dòng)態(tài)性能研究.pdf

1、風(fēng)能作為一種儲(chǔ)量豐富、取之不盡、用之不竭、無(wú)污染的新型能源得到了人們的認(rèn)可，利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電在許多國(guó)家早已經(jīng)開(kāi)展起來(lái)。典型的大型風(fēng)力機(jī)復(fù)合材料葉片是薄壁加筋多閉室結(jié)構(gòu)，剖面形狀是滿足氣動(dòng)性能的特定翼型。先進(jìn)風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)的大型化和柔性化，使得大型風(fēng)力機(jī)復(fù)合材料葉片具有大的彎曲和扭轉(zhuǎn)，揮舞、擺振和扭轉(zhuǎn)頻率彼此靠近，模態(tài)耦合突出等特征，極易誘發(fā)顫振問(wèn)題。大型風(fēng)力機(jī)葉片具有復(fù)合材料薄壁梁的特征，我們可以通過(guò)優(yōu)化鋪層方式，改變截面尺寸等進(jìn)行調(diào)整。

2、
　　本文通過(guò)把風(fēng)力機(jī)葉片簡(jiǎn)化為懸臂梁，使用ANSYS有限元軟件對(duì)其進(jìn)行研究。首先建立多閉室復(fù)合材料箱型薄壁梁以及復(fù)合材料翼型薄壁梁，然后針對(duì)復(fù)合材料復(fù)合板中兩種常見(jiàn)的剛度配置方式:周向均勻剛度配置(CUS)和周向反對(duì)稱(chēng)剛度配置(CAS)，分別進(jìn)行了模態(tài)分析，并討論了鋪層角度、長(zhǎng)寬比、寬高比對(duì)多閉室復(fù)合材料箱型薄壁梁（包括雙閉室及三閉室復(fù)合材料箱型薄壁梁）的固有頻率及模態(tài)振型的影響，得出多閉室復(fù)合材料箱型薄壁梁的固有頻率隨著鋪層角

3、度的增大而減小，隨著長(zhǎng)寬比的增大而減小，隨著寬高比的增大而增大，而模態(tài)振型不隨著變量的變化而改變;還針對(duì)鋪層角度、長(zhǎng)度、鋪層厚度對(duì)復(fù)合材料翼型薄壁梁的模態(tài)頻率及固有振型的影響進(jìn)行了研究，得出復(fù)合材料翼型薄壁梁的模態(tài)頻率隨著鋪層角度的增大而減小，隨著長(zhǎng)度的增大而減小，隨著鋪層厚度的變化較小，而振型不隨著變量的變化而改變。
　　最后，考慮預(yù)拉壓應(yīng)力對(duì)雙閉室復(fù)合材料箱型的影響，先對(duì)薄壁梁進(jìn)行靜力分析，在此基礎(chǔ)上獲取其固有頻率與振型，與自