基于复合材料铺层的兆瓦级风力机叶片结构性能分析

基于复合材料铺层的兆瓦级风力机叶片结构性能分析

论文摘要

采用参数化建模,建立多种复合材料叶片三维有限元壳体模型,并对叶片进行模态分析。进一步采用流固耦合方法,实现叶片表面气动载荷加载,对额定工况下的叶片进行屈曲分析。以初步设计的5MW风力机叶片为例,研究结果表明:复合材料具有明显的各向异性;铺层纤维角度影响叶片整体固有频率,合理的铺层结构可使叶片低阶固有频率远离激振频率,防止叶片发生共振破坏;复合材料铺层叶片在额定工况下不会发生整体屈曲破坏,但因复合材料抗拉抗压性能不同,在压缩载荷作用下叶片背风面几何突变区出现局部屈曲,在叶片设计制造时应该充分加以考虑,以防止局部屈曲破坏。

论文目录

  • 1 前 言
  • 2 参数化建模
  • 3 叶片模态分析
  •   3.1 模态理论
  •   3.2 模态分析
  • 4 叶片屈曲分析
  •   4.1 屈曲理论
  •   4.2 气动载荷
  •   4.3 屈曲分析
  • 5 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 孙瑞,李春,陈文朴

    关键词: 复合材料,风力机叶片,模态,屈曲,流固耦合

    来源: 材料科学与工程学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 材料科学,机械工业

    单位: 上海理工大学能源与动力工程学院,上海市动力工程多相流动与传热重点实验室

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51676131,51176129)

    分类号: TB33;TH43

    DOI: 10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2019.02.017

    页码: 257-261+303

    总页数: 6

    文件大小: 1263K

    下载量: 124

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