极端环境载荷对复合材料风机叶片特性影响分析

《极端环境载荷对复合材料风机叶片特性影响分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：极端环境载荷对复合材料风机叶片特性影响分析论文题目(外文)：Analysisoncharacteristicsoffanbladesimpactofextremeenvironmentalload研究生姓名：于彬学位类别：工学硕士专业名称：材料科学与工程研究方向：材料加工工程导师姓名职称：祁文军（教授）论文答辩日期年月日学位授予日期年月日新疆大学硕士研究生学位论文摘要由于受到能源危机的影响，利用可再生能源风力发电受到各国的高度重视，在这种利益的驱使下世界各国的风力发电技术水平也取得了巨大进步，这使得风力机的单机容量的记录也不断被刷新。我国

2、的风资源非常丰富，随着我国风力机叶片的尺寸和风力机单机容量的不断增加，这对我国风力发电机的设计整体水平和关键技术的突破提出了更高、更严格的要求。随着全球变暖，极端天气出现概率增大，极端温度对各种外部工作设备的影响已不容忽视。并且风力机叶片结构复杂，运行环境恶劣，要保证叶片满足使用年限要求，需要在叶片疲劳设计时考虑更多的因素，而通过对风力机叶片的数值模拟分析，可以为叶片结构性能设计提供合理化建议。本文对复合材料叶片在复杂工况与环境变化共同作用下早期失效问题进行了初步研究，利用profili软件与UG软件实现叶片三维建模，并结合新疆地区的气候特点对极端环境载荷进行分析，利用GHBala

3、ded软件获取载荷，将温度变化与气动载荷相结合，利用ANSYSWorbench分别对玻璃钢复合材料和碳纤维复合材料的风机叶片在不同温度风速下进行有限元强度分析，并在此基础上探讨了温度因素对玻璃钢复合材料疲劳寿命的影响。研究表明，极端天气下，极端温度对玻璃钢复合材料叶片的影响更大，而且低温对叶片的影响更加明显。温度变化在改变叶片材料属性的同时，会产生较大应力和变形，最终导致叶片产生裂纹，进而影响风力机叶片的使用寿命。关键词：极端温度；复合材料叶片；气动载荷；疲劳寿命；I新疆大学硕士研究生学位论文ABSTRACTDuetotheeffectsoftheenergycrisis,atta

4、chesgreatimportancetotheuseofrenewableenergywindpowerallovertheworld,drivenbytheinterestsofthewindpowergenerationtechnologylevelofallcountriesintheworldhavemadegreatprogress,whichmakesthecapacityofthewindturbine'srecordsareconstantlybeingrefreshed.WindresourcesareveryrichinChina,withtheincreas

5、eofunitcapacityofwindturbinebladesofwindturbineandthesizeofourcountry,putforwardhigherandmorestringentrequirementsonthedesignofChina'swindpowergeneratorandtheoveralllevelofkeytechnologybreakthrough.Withglobalwarming,extremeweatherincreasestheprobabilityofextremetemperature,influenceofvariousex

6、ternalequipmentcannotbeignored.Thestructureofturbinebladeandthewindiscomplex,harshoperatingenvironment,toensurethatmeettherequirementsofleafage,morefactorsneedtobeconsideredinthedesignofbladefatigue,sobasedonthenumericalsimulationandanalysisofwindturbineblade,providereasonablesuggestionsforthe

7、designofbladestructuralproperties.Thispaperconductedapreliminarystudyofcompositebladesinthecommonroleofcomplexworkingconditionsandenvironmentalchangesofearlyfailureproblem,realizethethree-dimensionalmodelingbyprofilisoftwareandUGsoftwar