針對(duì)積疊線后掠的風(fēng)力機(jī)葉片彎扭耦合特性進(jìn)行研究。以5 MW NREL葉片為原型,根據(jù)玻璃鋼復(fù)合材料葉片的結(jié)構(gòu)特性,應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件中的APDL參數(shù)化語言建立復(fù)合材料直葉片和不同后掠量葉片的3維殼單元模型。首先研究后掠葉片的動(dòng)力特性,分別對(duì)直葉片和2種后掠葉片進(jìn)行數(shù)值模態(tài)分析,對(duì)比考察了直葉片與后掠式葉片彎扭各階振型的變化規(guī)律;利用由節(jié)點(diǎn)位移法推導(dǎo)出的彎扭耦合系數(shù)來描述葉片的彎扭耦合特性,通過在葉尖處施加一個(gè)揮舞方向的集中力,數(shù)值計(jì)算出各分析截面節(jié)點(diǎn)的位移,利用最小二乘原理,計(jì)算出各截面的彎扭耦合系數(shù),定量研究后掠葉片的彎扭耦合特性以及后掠量的影響。 

【文章來源】：太陽能學(xué)報(bào). 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

翼型截面結(jié)構(gòu)

葉片扭角與弦長分布

使用參數(shù)化設(shè)計(jì)語言APDL管理組織ANSYS命令流，可實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建立模型、施加約束載荷以及后處理等有限元分析過程。根據(jù)1.1節(jié)中計(jì)算出的直葉片、后掠葉片的3維翼型坐標(biāo)數(shù)據(jù)與1.2節(jié)中的風(fēng)力機(jī)葉片復(fù)合材料鋪層的分布情況，利用APDL編寫建模程序，參數(shù)化建立直葉片、后掠葉片Ⅰ、后掠葉片Ⅱ殼單元有限元模型。本文采用shell181單元生成的直葉片、后掠葉片Ⅰ和后掠葉片Ⅱ葉片有限元模型分別有18099個(gè)節(jié)點(diǎn)、18182個(gè)單元、18209個(gè)節(jié)點(diǎn)、18292個(gè)單元和18425個(gè)節(jié)點(diǎn)、18512個(gè)單元。模型局部圖和后掠葉片Ⅱ有限元模型分別如圖4、圖5所示�？梢妴卧獢�(shù)量相對(duì)于采用3維實(shí)體單元數(shù)大大減少，在保證計(jì)算精度的同時(shí)，計(jì)算量也大幅降低。圖4 葉片殼單元有限元模型局部圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于樣條函數(shù)的后掠式風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)性能數(shù)值模擬[J]. 段巍,李書興,安利強(qiáng).  機(jī)械研究與應(yīng)用. 2014(02)
[2]5MW風(fēng)力機(jī)葉片彎扭耦合特性分析[J]. 趙鶴翔,安利強(qiáng),周邢銀,王璋奇.  華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
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博士論文
[1]大型風(fēng)力機(jī)復(fù)合材料葉片彎扭耦合特性研究[D]. 周邢銀.華北電力大學(xué)(北京) 2016



本文編號(hào)：3424495