小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計(jì)與制造工藝研究.pdf

1、隨著化石能源的過渡消耗以及其對(duì)環(huán)境帶來的嚴(yán)重影響，風(fēng)能憑借其清潔、可循環(huán)利用等諸多優(yōu)點(diǎn)而越來越受到重視，各國(guó)都在積極開發(fā)利用本國(guó)的風(fēng)能資源，中國(guó)也不例外。本文根據(jù)廣西教育廳科技立項(xiàng)項(xiàng)目《1KW風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)品的研究開發(fā)》的要求，探索小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)復(fù)合材料葉片設(shè)計(jì)與制造方法。 主要研究結(jié)果如下： 1．根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計(jì)的經(jīng)典理論設(shè)計(jì)葉片的外形，利用三維建模軟件建立葉片的三維實(shí)體模型。其中根據(jù)葉片翼型數(shù)據(jù)較多的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在

2、傳統(tǒng)建模方法無法實(shí)現(xiàn)的情況下，提出了導(dǎo)入數(shù)據(jù)文件的建模方法，提高了模型的建立效率。 2．根據(jù)葉片的實(shí)體模型和每個(gè)設(shè)計(jì)截面數(shù)據(jù)，提出了數(shù)控仿真加工和曲面擬合兩種葉片模具的設(shè)計(jì)與制造方法。這兩種方法各具優(yōu)缺點(diǎn)，并且優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件選用。 3．為了能夠制造出輕質(zhì)高強(qiáng)的葉片，對(duì)復(fù)合材料制造的關(guān)鍵工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究分析，確定了相關(guān)工藝參數(shù)，并利用應(yīng)變電測(cè)技術(shù)確定了復(fù)合材料的強(qiáng)度極限和彈性常數(shù)，為有限元分析工作提供了

3、相關(guān)材料數(shù)據(jù)。 4．利用ANSYs有限元分析軟件，使用復(fù)合材料層合單元Iinear Iayer99對(duì)葉片模型進(jìn)行了靜力分析和模態(tài)分析，根據(jù)分析結(jié)果確定了葉片內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料層數(shù)和接合面尺寸，并繪出葉片在不同風(fēng)速下的應(yīng)力情況圖，同時(shí)確定出葉片的前十階固有頻率。 5.介紹了葉片的內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)的制造和合模工藝并完成了葉片的制造，最后對(duì)葉片進(jìn)行靜力實(shí)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)，并與有限元分析計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，說明有限元的分析結(jié)果可以用來作為