大型风能发电机叶片动态特性与失效机理研究

发布时间：2020-05-17 02:03

【摘要】：本研究课题依托国家自然科学基金项目(50765007),对大型风能发电机叶片特性进行了分析和研究。 根据750KW风力机叶片的设计参数,在UG中建立了叶片的实心悬臂梁模型和壳结构模型,并在ANSYS中分别对这两种模型进行了计算模态分析,并与国际公认的GH软件计算结果进行对比,提出了验证这两种模型的试验模态方案,但由于时间问题仅提出了简单试验方案,有待进一步研究。 由于风力机叶片具有大型化、柔性化特点,故采用柔性多体动力学方法来研究其特性更符合实际。本课题研究中应用ADAMS软件建立了风力机叶片的柔性体模型,采用载荷文档法将BLADED软件计算出的载荷施加到叶片上,这样更能与国际规范接轨,最后对柔性体叶片进行了动力特性研究,结果得到了柔性体叶片应力和变形情况。 风力机叶片是机组中的关键部件,叶片的技术状况直接影响整机性能,本课题采用虚拟样机技术对叶片进行了疲劳寿命分析,对叶片失效机理进行了探讨,这样既节省了研发成本,又方便操作。最终结果将为今后风力机叶片的研发、优化设计、故障维修等提供参考。
【图文】：

景术的关键无污染、可再生能源，地球上的风能资源比较丰富[1]。的装置是风车，而将风能最终转换为电能的装置是风力流的运动来推动叶片转动，把风能转换成机械能再经过力机的类型很多，通常分为水平轴式和垂直轴式[3]。水轮箱、主轴、轮毂、叶片、变流器、塔架、控制系统、[4]，如图 1-2 所示。其中风轮叶片是捕获风能，提高风风力机叶片上最常用的是玻璃纤维树脂复合材料，，俗称、疲劳性能好、耐腐蚀、寿命长、综合经济效益好[5]。层制造难度大，使得其制造成本在总装机成本中所占

图 1 3 机械零件失效分类 备、飞机、船舶以及铁路桥梁等零件大多在循环载荷的作用下工作用下出现损伤或破坏是机械失效的主要形式，其中疲劳又是主件的疲劳裂纹发生在应力集中的部位，现实中各种因素都会带来设法避免或减弱应力集中，可以有效提高构件的疲劳强度，防止灾械疲劳失效的研究主要有两方面[10][11]：一是求出机械零件的载荷室或试验台对零件进行疲劳试验，得出机械材料的 S-N 曲线，然是根据机械材料的特性和载荷谱运用Miner准则来估计机械零件的主要从第二方面来进行叶片的疲劳失效分析，从现场采集的叶片示。效 表面损伤失效热疲劳
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TK83

【参考文献】

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本文编号：2667737