热能动力工程

作者：王渊博，张 强，李 春，许子非

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093；上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,

关键词：风力机;变桨故障;切出风速;载荷;结构;仿生分形

基金：国家自然科学基金（52006148，51976131）；上海“科技创新行动计划”地方院校能力建设项目（19060502200）

为探究切出风速下风力机变桨故障叶片的载荷及动力学特征，利用FAST软件进行数值计算，发现载荷及叶尖位移分别为变桨成功叶片的13.6和14.2倍，可知变桨故障叶片极可能发生结构失效断裂事故。为改善结构力学性能，提出结合仿生方法及分形理论的新构型叶片，并通过有限元分析与原始叶片进行对比，其中载荷边界条件来自以数据库方式存储FAST计算结果的叶片17段载荷数据。结果表明：仿生分形叶片重量及叶尖位移分别比原始叶片减少23.4%和19.7%；同时，结构屈曲分析显示，仿生分形叶片一阶屈曲因子为1.858，比原始叶片提高33.6%，极大增加了叶片结构安全性。

来源：2022年第4期

《热能动力工程》期刊编辑部

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