風(fēng)能葉片設(shè)計及鋪層技術(shù)研究.pdf

1、隨著世界各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源缺乏的問題日益突出，風(fēng)能作為一種清潔無污染的可再生能源，在人類目前所使用的各種能源中所占的比例越來越重。近幾年我國的風(fēng)能發(fā)電業(yè)發(fā)展到一定的規(guī)模，但是我國關(guān)于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究落后于世界各國，尤其是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。本文對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件葉片進(jìn)行了研究。主要研究工作如下：
　　 (1)結(jié)合國內(nèi)外飛機(jī)制造設(shè)備的研究經(jīng)驗，針對風(fēng)能葉片成型特點，提出了自己的鋪放設(shè)計理念：逐層鋪放，一步到位，設(shè)計了一臺

2、具有X、Y、Z直線運(yùn)動和繞Z軸轉(zhuǎn)動的鋪放機(jī)，從而克服了采用整體環(huán)形鋪放，最后進(jìn)行修剪所造成的原材料浪費(fèi)和增加修剪工序所帶來的成型誤差。
　　 (2)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計理論，以最后輸出電功率P=20kW為例設(shè)計風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片?；谌~片基本特征參數(shù)，計算得到具體截面的型值點，對其進(jìn)行三維坐標(biāo)變換，利用通用辦公軟件Excel實現(xiàn)復(fù)雜的矩陣坐標(biāo)變換，求出葉片各點的三維坐標(biāo)；利用三維建模軟件Pro/E進(jìn)行實體建模，實現(xiàn)PRO/E和AN

3、SYS的無縫連接，為下一步的有限元分析做好準(zhǔn)備。
　　 (3)依照飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的機(jī)翼及螺旋槳葉的鋪層設(shè)計經(jīng)驗，結(jié)合風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片空氣動力學(xué)受力特點，以20kw葉片的設(shè)計為例，通過分析計算確定了一種鋪層方案，利用ANSYS對鋪層性能進(jìn)行模擬分析驗證，根據(jù)驗證結(jié)果提出改進(jìn)方案。
　　 (4)本文基于氣動彈性理論，通過動力學(xué)基本方程的建立，利用ANSYS有限元分析軟件對葉片進(jìn)行振動模態(tài)分析，可以很容易得到葉片的多階固有頻率和