基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法的風(fēng)力機(jī)葉片鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、風(fēng)力機(jī)葉片是捕獲風(fēng)能的關(guān)鍵部件，受力情況非常復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度和穩(wěn)定性決定著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行。復(fù)合纖維鋪層決定葉片的結(jié)構(gòu)性能，為此，論文應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法探究鋪層角度、鋪層順序及0°鋪層比例對(duì)葉片結(jié)構(gòu)性能的影響和鋪層參數(shù)之間的耦合作用。
　　以某1.5MW葉片為研究對(duì)象，針對(duì)葉片最大應(yīng)力值出現(xiàn)在距葉根0-2/3處的實(shí)際情況，建立0～28.75m段的有限元模型。通過Bladed軟件模擬風(fēng)載，計(jì)算得到各極限風(fēng)況下葉片各截面的集中

2、載荷和彎矩。
　　以鋪層角度、鋪層順序和0°鋪層比例為試驗(yàn)因素，根據(jù)試驗(yàn)安排建立正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表和數(shù)學(xué)模型；以Tsai-Wu失效因子和最大位移為衡量葉片結(jié)構(gòu)性能的指標(biāo)，仿真分析不同試驗(yàn)因素水平組合的Tsai-Wu失效因子和最大位移，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明：0°鋪層比例對(duì)葉片剛度和強(qiáng)度的影響最大，鋪層順序?qū)θ~片剛度的影響大于鋪層角度的影響，鋪層角度對(duì)葉片的強(qiáng)度影響大于鋪層順序的影響。隨著鋪層角度的遞增，葉片強(qiáng)度提高、剛