風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、近年來，“能源危機(jī)”越來越引起人們的重視，能源短缺使得可再生能源得到空前發(fā)展?！熬G色能源”之風(fēng)已吹遍全球，風(fēng)能作為取之不盡用之不竭的可再生能源在近幾年得到了迅速發(fā)展，世界上不少國家都把開發(fā)利用風(fēng)能作為一項能源政策。我國作為能源消費(fèi)大國，近年來風(fēng)電行業(yè)因政府的大力支持而得到快速發(fā)展，但我國的風(fēng)電技術(shù)與風(fēng)電發(fā)達(dá)國家相比差距很大，MW級以上風(fēng)電設(shè)備設(shè)計技術(shù)基本依賴進(jìn)口，作為風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵部件之一的葉片尤其如此。因此，加快風(fēng)電技術(shù)國產(chǎn)化，提高我國

2、風(fēng)電技術(shù)水平成為當(dāng)務(wù)之急，本文在北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司和國家“十一五”科技支撐計劃項目(2006BAA01A09)支持下，根據(jù)現(xiàn)有進(jìn)口葉片，著重對大型水平軸風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行了研究，取得了如下成果： 1.利用動量—葉素理論建立了較為完善的風(fēng)輪葉片氣動性能分析模型，將葉尖損失和輪轂損失修正系數(shù)引入動量—理論，使得軸向誘導(dǎo)因子和周向誘導(dǎo)因子的在計算中更加精確，研究了風(fēng)剪切和偏航對風(fēng)力機(jī)氣動性能的影響；建立風(fēng)力機(jī)坐

3、標(biāo)系，研究風(fēng)力機(jī)的數(shù)學(xué)模型，包括工況模型和風(fēng)力機(jī)模型，以及各種載荷的計算，包括空氣動力載荷、重力和離心力載荷、慣性載荷和操縱載荷等，為葉片的結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計奠定基礎(chǔ)； 2.根據(jù)葉片結(jié)構(gòu)分析的有限元理論，利用大型通用有限元軟件ANSYS建立葉片的實體模型，采用殼單元SHELL91和SHELL99對模型進(jìn)行離散化，建立葉片的有限元模型，對建好的有限元模型施加工況條件，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，主要包括強(qiáng)度分析、模態(tài)分析和穩(wěn)定性分析等，完成了一