風(fēng)力發(fā)電機(jī)復(fù)合材料風(fēng)輪葉片局部屈曲與靜強(qiáng)度的有限元分析.pdf

1、隨著風(fēng)力機(jī)單機(jī)容量的增大，對風(fēng)力機(jī)葉片強(qiáng)度和穩(wěn)定性提出了更高的要求。本文研究了34米風(fēng)力發(fā)電機(jī)組復(fù)合材料葉片的靜強(qiáng)度和屈曲穩(wěn)定性。由于風(fēng)機(jī)葉片幾何外形和邊界條件的復(fù)雜性，本文采用有限元分析的方法解決這一問題。 基于PATRAN平臺，論文討論了在風(fēng)力發(fā)電機(jī)復(fù)合材料葉片建模過程中所遇到的一些問題，考察了單元類型、材料屬性定義以及加載方式對風(fēng)力發(fā)電機(jī)復(fù)合材料葉片有限元計(jì)算的影響。對具有不同任務(wù)的有限元建模提出了建議。 利用有限

2、元方法，文中對34米風(fēng)力發(fā)電機(jī)復(fù)合材料葉片進(jìn)行了系統(tǒng)的靜力分析和屈曲穩(wěn)定性分析。得到了葉片整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和應(yīng)變分布規(guī)律。利用蔡-吳(E.M.Wu) 失效準(zhǔn)則和Hill-蔡 ( S.W.Tsai) 強(qiáng)度理論校核了幾種主要承力結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)度。并且預(yù)測了葉片結(jié)構(gòu)發(fā)生屈曲的幾何模態(tài)、屈曲位置、應(yīng)力分布規(guī)律和屈曲臨界載荷。 最后，針對風(fēng)力機(jī)葉片的鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了三個(gè)改進(jìn)方案。從結(jié)構(gòu)剛度和屈曲穩(wěn)定性兩個(gè)方面對三個(gè)新方案進(jìn)行了計(jì)算分析，論證