基于参数化建模的风力机叶片性能分析

来源期刊：东北大学学报(自然科学版)2014年第12期

论文作者：陈进 马金成 郭小锋 孙振业

文章页码：1768 - 1772

关键词：风力机叶片;参数化建模;极限工况;BLADED;固有频率;静力分析;

摘    要：针对现有850 k W风力机叶片,分析其材料、结构及铺层状态,对比传统叶片有限元模型,将描述叶片主要结构的弦长、扭角采用分段函数形式表达,采用MATLAB编程并结合ANSYS二次开发建立风力机叶片参数化几何模型.基于动量-叶素理论的BLADED软件计算叶片各截面处的极限载荷,并于叶片分段施加载荷增量.动力学分析得到叶片前三阶挥舞和摆振频率及一阶扭转频率,其与实测固有频率比较,分析并验证叶片于共振区外运行.静力分析得到叶片挥舞位移及关键部位应力分布,通过最大应力准则和蔡-胡（Tsai-Wu）准则对翼面进行强度校核（其他部位同理校核）,表明叶片在极限状态下仍能保持安全运行.该研究描绘了叶片主要力学性能,为叶片进一步优化奠定了基础.