热能动力工程

作者：张〓立，刘宇航，李〓春，韩志伟

单位：上海理工大学,,上海电气风电集团有限公司,,上海理工大学,,上海电气风电集团有限公司,

关键词：叶片;复合材料;二次开发;参数化建模;结构设计

基金：国家自然科学基金（51976131,51676131）；国家自然基金国际(地区)合作与交流项目（51811530315）；上海市“科技创新行动计划”地方院校能力建设项目（19060502200）

以DTU 10 MW风力机叶片为研究对象，基于NX参数化建模的二次开发，快速建立风力机叶片三维壳体模型，并对其进行复合材料铺层设计。进一步采用计算流体力学方法获取叶片表面气动载荷，对其进行静力学、谐响应及稳定性分析，预测其发生屈曲的可能性及位置。结果表明：叶片在极限风速下有足够安全性，其最大应力位于主腹板附近，最大应变位于主梁中部；叶片发生共振时，挥舞方向有较大幅度波动，摆振方向及叶片展向仅有小幅波动，初次共振对叶片影响最大；叶片在额定风速下未发生整体屈曲现象，仅在叶片背风面副梁帽处出现局部屈曲，增加该区域铺层材料厚度可改善此类现象。

来源：2021年第1期

《热能动力工程》期刊编辑部

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