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题名复合材料风机叶片结构力学特性和强度分析
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作者
吕安强
魏伦
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机构
华北电力大学电子与通信工程系
华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室
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出处
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第7期1169-1178,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(52177141)。
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文摘
为研究风压、离心力以及重力对叶片结构特性和材料强度的影响,该文建立了1.5 MW风机叶片模型,结合复合材料铺层,利用流体力学法(Computaional fluid dynamics,CFD),计算叶片气动载荷分布并加载至叶片表面,分析叶片在不同风速、转速以及相位角下的应力、位移和强度变化规律。结果表明:叶片的最大位移、最大应力以及最大逆保留因子(Inverse reserve factor,IRF)随转速变化符合三次多项式规律。应力和IRF较大的区域主要集中在叶片展向0.2 R和0.3R~0.7R处;最大位移和最大应力在风速较小时随相位角变化明显,最大IRF在各风速下随相位角变化都比较明显;最大IRF随相位角变化的曲线呈W型,其拟合曲线符合2阶Fourier函数。该文研究成果可为叶片设计或运维监测提供理论和数据参考。
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关键词
风机叶片
复合材料
强度分析
力学特性分析
逆保留因子(irf)
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Keywords
wind turbine blade
composites
strength analysis
mechanical property analysis
irf
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分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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