热能动力工程

作者：孙 瑞

单位：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;模态;碳纤维;挠度

基金：国家自然科学基金（51676131，51176129）；上海市科学技术委员会（13DZ2260900）

为研究大型风力机叶片铺层参数对叶片动态性能的影响、防止叶片发生共振、减小叶片挠度、改善叶片结构力学性能和提高风力机安全性，建立了5 MW风力机叶片的有限元模型，通过改变铺层材料和铺层角度实现不同的叶片结构，并对成型叶片进行了模态分析；采用CFD方法获得叶片表面载荷，分析不同风速下不同铺层结构叶片振动性能，结果表明：复合材料铺层角度能影响叶片固有频率，叶片低阶振型以挥舞和摆振为主，高阶模态出现扭转；增加0°铺层纤维比例可提高低阶固有频率，45°铺层能提高叶片抗扭能力；叶片振动位移沿叶片展向呈非线性增长，风速越大叶片挠度越大；碳纤维可有效提高叶片固有频率，减小叶片挠度。

来源：2018年第10期

《热能动力工程》期刊编辑部

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