GFRP风电叶片段结构强度三维有限元分析

GFRP风电叶片段结构强度三维有限元分析

论文摘要

叶片结构强度是决定风电机组寿命和全寿命周期度电成本的关键因素。本文选取美国SNL 100m玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)风电叶片,根据关键截面的几何和复合材料铺层构造建立了叶片段三维有限元实体模型。分析了叶片段结构的非线性屈曲、胶接界面脱粘及复合材料失效的耦合行为。结果表明:挥舞载荷下叶片段首先出现复合材料失效,然后是胶接界面脱粘,最后出现结构胶失效;而摆振载荷下,叶片段最先出现非线性屈曲,接着依次出现复合材料失效、胶接脱粘和结构胶失效,且尾缘屈曲形变是胶接脱粘的驱动因素。

论文目录

  • 1 GFRP叶片数值模型
  •   1.1 GFRP叶片段截面选取
  •   1.2 材料属性和叶片段铺层构造
  • 2 GFRP叶片有限元模型与边界条件
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 挥舞载荷下GFRP叶片段的胶接脱粘与材料失效
  •   3.2 摆振载荷下GFRP叶片段的胶接脱粘、材料失效与尾缘屈曲
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 黄吉,王继辉,秦志文,廖猜猜

    关键词: 风电叶片,结构强度,屈曲,复合材料失效,脱粘

    来源: 复合材料学报 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 有机化工,材料科学,电力工业

    单位: 武汉理工大学材料科学与工程学院,中国科学院工程热物理研究所国家能源风电叶片研发(实验)中心

    基金: 国家自然科学基金(51606196),中国科学院风能利用重点实验室开放课题(KLWEU-2016-0301)

    分类号: TB332;TQ327.3;TM315

    DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181217.001

    页码: 1864-1872

    总页数: 9

    文件大小: 541K

    下载量: 307

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