Design and Structural studies of Composite Wind Turbine Blade using Finite Element Method.pdf

1、風力發(fā)電具有造價低、可靠性高、裝機靈活和維護簡便等優(yōu)點，作為一種典型的清潔能源，近年來發(fā)展迅速。風力發(fā)電機組由葉片、輪轂、主軸、增速齒輪箱、調(diào)速機構(gòu)和發(fā)電機等部分組成。而葉片是風力發(fā)電機的最重要的關(guān)鍵零件，而且材料選擇是風力發(fā)電機葉片設(shè)計與制造的重要因素，玻璃纖維已在風力發(fā)電機葉片制造中得到了應(yīng)用；由于復(fù)合材料能夠滿足輕質(zhì)、抗靜態(tài)和動態(tài)載荷，因此，目前復(fù)合材料在葉片的選材中應(yīng)用越來越廣泛。
　　 本文針對9米長的復(fù)合材料葉片進行

2、了有限元計算，分析了材料特性、疊層、厚度等要素的影響。在現(xiàn)有的葉片截面上，使用不同厚度的NREL剖面，基于層疊理論和多層結(jié)構(gòu)原理進行復(fù)合材料葉片研究，并完成了二個設(shè)計實例。通過具有相同外部幾何要素、二種不同材料層壓的對比分析可以發(fā)現(xiàn)，碳纖維玻璃復(fù)合材料可以減低11％的重量。
　　 層疊結(jié)構(gòu)具有較好的剛度，由于使用了垂直的疊層，使殼體提供給葉片以足夠的扭轉(zhuǎn)剛度，分析表明，碳纖維玻璃復(fù)合材料降低了15％，基于梁理論的應(yīng)力分析結(jié)果與有