热能动力工程

作者：张 立，闫阳天，李 春，刘青松

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,,上海理工大学 能源与动力工程学院 上海 200093,

关键词：风力机叶片;参数化建模;结构特性;模态;屈曲

基金：国家自然科学基金（51976131,51676131）；上海市“科技创新行动计划”地方院校能力建设项目（19060502200）

为研究主梁材料及铺层角度对风力机叶片结构特性影响，基于三维建模软件NX二次开发建立风力机叶片几何模型，结合铺层设计并通过CFD方法获取叶片表面压力分布，采用有限元方法对叶片进行结构模态、强度及屈曲分析。结果表明：碳纤维主梁叶片质量较玻璃钢减轻约8.08%，主梁材料对模态振型影响较小，主梁铺层角度对挥舞方向运动影响更大；0°铺层主梁叶片共振破坏风险低且应力应变峰值均最小，碳纤维主梁叶片较玻璃钢应力及应变峰值降幅最大约20.57%、26.51%；主梁0°铺层时叶片屈曲因子最大，而60°铺层时最小，碳纤维主梁叶片较玻璃钢临界屈曲载荷增幅最大约17.84%，有效降低屈曲失稳风险；额定工况下，叶片局部屈曲域在近叶尖处尾缘区和近叶根处最大弦长截面前缘区。

来源：2021年第6期

《热能动力工程》期刊编辑部

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