风力机预弯叶片结构与静气弹性参数化有限元分析方法研究

作     者：郭小锋 张伟杰 胡文生 孙千涛 Guo Xiaofeng;Zhang Weijie;Hu Wensheng;Sun Qiantao

作者机构：中原工学院机电学院河南郑州450007 

出 版 物：《可再生能源》 (Renewable Energy Resources)

年 卷 期：2016年第34卷第4期

页      面：530-536页

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：河南省高等学校重点科研项目(16A460041) 郑州市科技攻关项目(20150481) 

主　　题：风力机 预弯叶片 结构分析 静气弹性分析 

摘      要：构建了风力机预弯叶片气动外形和铺层结构的参数化表达模型,采用MATLAB与ANSYS APDL相结合的方法对复合材料预弯叶片进行参数化有限元建模、加载和结构分析,并以某1.5 MW预弯叶片为例验证了该方法的正确性;基于修正的叶素动量理论和气动载荷参数化分布加载方法,对风力机预弯叶片的静气弹性进行分析和研究,结果表明预弯叶片的展向变形有助于叶片气动功率的提高,而叶片扭转变形造成风力机实际气动功率的降低,根据叶片的计算扭转变形,在叶片的设计中增大叶片的预扭转角度可避免叶片因弹性扭转变形造成的设计功率偏离。研制了风力机叶片结构性能和静气弹性分析工具(WTBSA),为预弯叶片的多学科优化设计奠定了基础。