基于有限元法的復合材料薄壁梁動態(tài)性能研究.pdf

1、風能作為一種儲量豐富、取之不盡、用之不竭、無污染的新型能源得到了人們的認可，利用風力發(fā)電機發(fā)電在許多國家早已經(jīng)開展起來。典型的大型風力機復合材料葉片是薄壁加筋多閉室結(jié)構(gòu)，剖面形狀是滿足氣動性能的特定翼型。先進風力機結(jié)構(gòu)的大型化和柔性化，使得大型風力機復合材料葉片具有大的彎曲和扭轉(zhuǎn)，揮舞、擺振和扭轉(zhuǎn)頻率彼此靠近，模態(tài)耦合突出等特征，極易誘發(fā)顫振問題。大型風力機葉片具有復合材料薄壁梁的特征，我們可以通過優(yōu)化鋪層方式，改變截面尺寸等進行調(diào)整。

2、
　　本文通過把風力機葉片簡化為懸臂梁，使用ANSYS有限元軟件對其進行研究。首先建立多閉室復合材料箱型薄壁梁以及復合材料翼型薄壁梁，然后針對復合材料復合板中兩種常見的剛度配置方式:周向均勻剛度配置(CUS)和周向反對稱剛度配置(CAS)，分別進行了模態(tài)分析，并討論了鋪層角度、長寬比、寬高比對多閉室復合材料箱型薄壁梁（包括雙閉室及三閉室復合材料箱型薄壁梁）的固有頻率及模態(tài)振型的影響，得出多閉室復合材料箱型薄壁梁的固有頻率隨著鋪層角

3、度的增大而減小，隨著長寬比的增大而減小，隨著寬高比的增大而增大，而模態(tài)振型不隨著變量的變化而改變;還針對鋪層角度、長度、鋪層厚度對復合材料翼型薄壁梁的模態(tài)頻率及固有振型的影響進行了研究，得出復合材料翼型薄壁梁的模態(tài)頻率隨著鋪層角度的增大而減小，隨著長度的增大而減小，隨著鋪層厚度的變化較小，而振型不隨著變量的變化而改變。
　　最后，考慮預拉壓應力對雙閉室復合材料箱型的影響，先對薄壁梁進行靜力分析，在此基礎(chǔ)上獲取其固有頻率與振型，與自