復(fù)合材料風(fēng)機葉片RTM充填過程仿真及力學(xué)分析.pdf

1、近些年由于國際能源形勢緊張和環(huán)境問題日益突出，人們對新能源的需求越來越迫切。由于風(fēng)能無污染，是可再生的綠色能源，其得到了迅猛的發(fā)展。目前，各國都在積極開發(fā)利用風(fēng)能，我國也不例外。若要實現(xiàn)將風(fēng)能有效地轉(zhuǎn)換為電能這一目標，必須依靠風(fēng)力發(fā)電機。
　　風(fēng)機葉片作為在整個風(fēng)力發(fā)電機組最關(guān)鍵和基礎(chǔ)的部件之一，受載情況非常復(fù)雜，其設(shè)計的規(guī)范性，工藝的合理性以及質(zhì)量的可靠性直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定運行。本課題以某一水平軸風(fēng)力發(fā)電機的復(fù)合材料

2、葉片為研究對象，從葉片設(shè)計建模、葉片RTM充填過程仿真、葉片力學(xué)分析這三個方面展開研究。
　　采用Wilson模型，選用合適的葉片翼型、尖速比等特征參數(shù)對葉片進行設(shè)計，計算得到葉片不同半徑處截面的弦長及扭角，通過坐標變換求得葉片空間坐標，通過Pro/E完成了葉片模型的建立，并得到葉片有限元模型。
　　基于Moldflow軟件平臺對葉片RTM成型過程進行仿真，得到葉片充填時間、體積收縮率、殘余應(yīng)力、翹起變形等結(jié)果。為討論熔料溫

3、度對成型制品的影響，對比了不同熔料溫度下的充填仿真結(jié)果，得到的結(jié)論對工藝過程的優(yōu)化以及葉片質(zhì)量的改善有指導(dǎo)意義。
　　基于有限元方法，采用ANSYS對葉片模型進行力學(xué)分析，計算得到葉片的固有頻率及振型，其頻率值與葉片理論頻率值很接近。并討論了導(dǎo)致葉片振動的四個主要原因以及防止風(fēng)機葉片組發(fā)生共振的方法。在風(fēng)輪以額定轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)下，對葉片進行靜力分析，分析其應(yīng)力集中區(qū)域以及變形情況。
　　此外，本文為研究充填成型工藝對葉片性能的