【摘要】：風(fēng)機(jī)葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接受風(fēng)能的最主要部件,它的強(qiáng)度和穩(wěn)定性對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性起著至關(guān)重要的作用。由于葉片在整個(gè)使用期間,會(huì)不斷地受到動(dòng)態(tài)載荷的作用,所以它很有可能產(chǎn)生疲勞破壞。本文的主要工作是在前人研究的基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)的復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片的疲勞壽命工程估算方法,并對(duì)某型號(hào)1.5MW風(fēng)機(jī)葉片的疲勞壽命進(jìn)行了估算。文章共分為三個(gè)部分:第一部分: 建立了某型號(hào)1.5MW風(fēng)機(jī)葉片的三維有限元分析模型,并討論了單元類型的選取、材料屬性的定義等問(wèn)題。特別研究了模型的加載方式,提出了一種將風(fēng)機(jī)葉片各截面上的合內(nèi)力等效轉(zhuǎn)化為有限元模型分布面力的加載方法。用此計(jì)算了兩種疲勞載荷:疲勞當(dāng)量載荷和不同風(fēng)速下的疲勞載荷。第二部分: 簡(jiǎn)要介紹了現(xiàn)有復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片疲勞壽命分析的相關(guān)理論,如玻璃鋼材料S-N曲線、風(fēng)機(jī)葉片載荷譜的等效、Palmgren-Miner線性累積損傷法則;介紹了一種改進(jìn)的復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片疲勞壽命工程估算方法,并詳細(xì)介紹了改進(jìn)方法中引入的一些理論,如Puck準(zhǔn)則、Goodman曲線。第三部分: 估算了兩種疲勞載荷作用下某型號(hào)1.5MW風(fēng)機(jī)葉片的疲勞壽命,分析了計(jì)算結(jié)果,并對(duì)其疲勞壽命做出了評(píng)估。
【圖文】：

纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片的疲勞壽命分析片的三維有限元建模幾何模型葉片的幾何外形很不規(guī)則，無(wú)法通過(guò)有限元軟件中的旋轉(zhuǎn)、拉伸、了準(zhǔn)確的模擬葉片的幾何形狀，本文選取了葉片的 23 個(gè)截面作為建模之間的部分則采取自然過(guò)渡的方式。具體建模過(guò)程如下：根據(jù)葉片截面的輪廓坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在三維 CAD 軟件 CATIA 中，利用 B 樣條曲形狀（如圖 2.2 所示）。然后將其導(dǎo)入 MSC.Patran 軟件中，，用兩條生成整個(gè)葉片的外部輪廓，從而形成較精確的葉片外形（如圖 2.3

面之間的部分則采取自然過(guò)渡的方式。具體建模過(guò)程如下：根據(jù)葉片制截面的輪廓坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在三維 CAD 軟件 CATIA 中，利用 B 樣條曲線面形狀（如圖 2.2 所示）。然后將其導(dǎo)入 MSC.Patran 軟件中，用兩條曲，生成整個(gè)葉片的外部輪廓，從而形成較精確的葉片外形（如圖 2.3 所圖 2.2 葉片 23 個(gè)截面的輪廓曲線圖
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TB332;TK83

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 戴春暉;劉鈞;曾竟成;邊力平;;復(fù)合材料風(fēng)電葉片的發(fā)展現(xiàn)狀及若干問(wèn)題的對(duì)策[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2008年01期

2 李成良;王繼輝;薛忠民;李軍向;耿向明;;大型風(fēng)機(jī)葉片材料的應(yīng)用和發(fā)展[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2008年04期

3 高會(huì)煥;;纖維增強(qiáng)材料風(fēng)機(jī)葉片發(fā)展概述[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2009年04期

4 李德源,葉枝全,陳嚴(yán),包能勝;風(fēng)力機(jī)葉片載荷譜及疲勞壽命分析[J];工程力學(xué);2004年06期

5 馮培鋒,杜善義,王殿富,李海濤;層板復(fù)合材料的疲勞剩余剛度衰退模型[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);2003年01期

6 任國(guó)棟;孫文磊;任秀玲;;基于協(xié)同仿真的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的疲勞研究[J];機(jī)床與液壓;2010年07期

7 吳富強(qiáng),姚衛(wèi)星;一種復(fù)合材料層合板的S—N曲線模型[J];機(jī)械強(qiáng)度;2004年S1期

8 顧怡;FRP疲勞累積損傷理論研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2001年02期

9 吳富強(qiáng);姚衛(wèi)星;;纖維增強(qiáng)復(fù)合材料剩余強(qiáng)度衰減模型[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

10 時(shí)燕;田德;王海寬;亢燕茹;孫云峰;張春友;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展概況[J];農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(新能源產(chǎn)業(yè));2008年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 陳余岳;蔣學(xué)忠;;大型風(fēng)力玻璃鋼葉片疲勞問(wèn)題探討[A];第十四屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年

2 張傳經(jīng);肖勁松;;基于可靠性的風(fēng)力機(jī)葉片在拍打方向上的疲勞分析[A];21世紀(jì)太陽(yáng)能新技術(shù)——2003年中國(guó)太陽(yáng)能學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 董興建;復(fù)合材料層壓板疲勞壽命預(yù)測(cè)方法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2002年

2 王忠;基于熱點(diǎn)應(yīng)力法的轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵部件疲勞壽命研究[D];西南交通大學(xué);2006年

3 張春麗;復(fù)合材料風(fēng)力機(jī)葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

4 李成良;風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2008年

5 李成友;風(fēng)力發(fā)電機(jī)復(fù)合材料風(fēng)輪葉片局部屈曲與靜強(qiáng)度的有限元分析[D];南京航空航天大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2697733