基于ANSYS风力机叶片的载荷研究.pdf

风力机在风能利用中占有最主要的地位叶片则是风力机中核心的部件也是受力最为复杂的部件载荷研究是风力机设计中最为关键的基础性工作也为所有后续风力机设计、分析工作提供依据。本文以翼型的模型叶片为研究对象对其在运动中的载荷进行了研究。主要研究内容如下:一、综合国内外各种文献在风力机空气动力理论的基础上分析了风力机叶片的气动力确定其各种载荷工况对其进行了强度和刚度分析与校核。对后续的载荷研究提供强有力的理论支持。二、利用叶片基本特征参数修正后的具体截面的型值点对其进行三维坐标变换运用三维建模软件进行精确实体建模。为叶片实体建模提供了更简便实用的方法。并保证模拟的叶片更贴近实际更能反应实际载荷情况。三、基于研究叶片的结构特点和有限元分析软件的特点确定叶片有限元计算模型各个参数与各个步骤的设定原则采用层单元和实体单元相结合的方法以及运用自由度耦合将邻近节点进行刚性连接的处理方式对运动叶片的载荷进行了模拟计算。四、通过有限元分析和试验的结果均可以发现本文所研究的叶片在距离叶根大约处叶片外形收缩过快导致应力有集中现象。在以后设计中应加以改进对今后的设计工作提供了参考的依据。五、将软件分析的不同风速情况下叶片的应力和变形数据与叶片动载荷试验结果进行比较结果显示模拟数据与试验结果有相同的变化趋势有很好的符合性尤其是接近于额定风速情况下两者差别甚微。表明了此研究方法的合理性。为以后叶片的载荷分析提供一种研究方法。