夹芯复合材料风力机叶片的结构设计方法.pdf

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1、第1期机械设计与制造2014年1月MachineryDesign&Manufacture33夹芯复合材料风力机叶片的结构设计方法江舒扬，蔡晶，傅洁，范钦珊，(1．南京工业大学力学部，江苏南京210009；2．清华大学航天航空学院，北京100084)摘要：风力机叶片的结构设计是计算和试验反复验证的过程，计算为试验提供理论基础，试验为计算提供模型参数。为了更好地匹配两者关系，加快合理结构特性叶片的设计过程，提出一种多点加载的夹芯复合材料叶片结构特性测试方法，以获得叶片各截面的结构性能参数，为有限元建模提供准确的参数，同时试验数据可以评定离网型风力机叶片强度，并能利

2、用截面EI。，YAl和M／e曲线分布快速检验风轮叶片结构设计的合理性。以某离网型600W风力机夹芯复合材料叶片进行多点加载测试和有限元模拟，结果证明：试验数据可快速判断叶片的强度要求、危险截面的分布、结构性能的合理性；基于试验参数的夹芯复合材料叶片有限元数值计算结果与试验数据一致，此外，该准确的有限元模型可计算出风机叶片在不同工况下、任意截面处的结构性能参教，提高了计算分析效率。关键词：风力机；夹芯复合材料叶片；结构设计；多点加载测试：有限元计算中图分类号：TH16；TK83文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)O1—0033—04Struct

3、uralDesignMethodofSandwichCompositeWindTurbineBladeJIANGShu—yang，CAIJing，FUJie，FANQin-shan，(1．DivisionofMechanics，NanjingUniversityofTechnology，JiangsuNanjing210009，China；2．SchoolofAerospace，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Structuraldesignofwindturbinebladeisarepeate

4、dverifcationprocessofcalculationandtest．Thecalculationprovidestheoreticalfoundationforthetestandthetestprovidesparametersforthecalculation．Inordertomatchtherelationshipmorevalidlyandtospeedupthedesignprocessofabladewithreasonablestructurecharacteristics，anewmultipointloadingmeasurem

5、entmethodologyofthebladeispresentedforthemeasurementofstructuralcharacteristicsofeachsectionoftheblade．providingaccurateparametersfor￡eFEmodeling，andthestrengthevaluationofthestand—aloneblade，andquick-testingofthereasonablenessofthedesignusingthedistributionofEI／YAjandM／￡．Thesandwwh

6、compositebladeof600Wstand-alonewindturbineisselectedformultipointloadingtestandFEanalysis．Asaresult，withthetestdata．itCanbequicklyjudged琥ereasonablenessofthestrengthrequirementsoftheblade，thedangeroussectionofthedistributionandstructurereasonableness，andtheFEmodelingresultsoftheblad

7、ebasedonthetestparametersmatchtheexperimentaldatavalidly．Inaddition，thestructuralpeformaneeparametersCanbecalculatedindifferentconditionsinanysectionusingtheaccurateFEmodeling，andtheefwiencyofcalculationandanalysisisimproved．KeyWords：WindTurbine；SandwichCompositeBlade；StructuralDesi

8、gn；MultipointLoadin