摘要
大型风力发电机复合材料叶片的强度、刚度和抵抗屈曲等结构力学特性对风机的性能及寿命有重要的影响。文章结合MATLAB和ANSYS有限元建模方法,建立了含有铺层信息的复合材料叶片三维有限元模型,对5MW风力发电机叶片进行了静态结构力学特性分析;定义了两种极端运行工况,分析和计算了极端工况载荷作用下的叶尖位移及力学特性,得到了应力最大的关键区域及屈曲特征。将仿真分析结果与FAST软件计算结果进行对比,验证了该方法的有效性,为进一步地分析和铺层厚度优化提供了可行的方法和参考依据。
The mechanical properties of composite blade have a significant influence on performance and lifetime of large-scale wind turbine. Combining with MATLAB and ANSYS finite-element modeling method,a 3-D finite-element（FE） blade model containing composite lay-up structure is established in this paper. The structural mechanical properties of 5 MW wind turbine blade under two defined extreme conditions are analyzed. The key areas with maximum stress and the buckling behavior are obtained. Comparing the results between FE analysis and FAST,the method is validated,and it provides analysis method and references for further analyses and ply thickness optimum.
出处
《可再生能源》
CAS
北大核心
2015年第6期871-875,共5页
Renewable Energy Resources
基金
国家自然科学基金项目(51065026)
新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2011211A002)
关键词
风力发电机
复合材料叶片
有限元分析
屈曲特征
wind turbine
composite material blade
finite element analysis
buckling behaviour
作者简介
胡国玉（1977-），女，副教授，研究方向为风机结构动力学。E-mail：xjhuguoyu@126．com
通讯作者：孙文磊（1962-），男，教授，博士生导师，研究方向为CAD／CAE／CAM工程及应用技术。E-mail：sunwenxj@163.com
