水平轴风力机叶片的载荷计算与模态分析

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叶片是风力发电机中将风能转化为电能最关键的部件,本文对0.6MW水平轴风力发电机的叶片进行了载荷的计算以及模态分析。主要内容包括:①参阅国内外多种关于风力机载荷研究的文献,根据风能理论,分析风机叶片不同工况下的运动情况;以叶素理论和动量为理论依据,研究叶片的受力和应变的情况;根据振动理论的基本原理,计算并分析了叶片在不同工况下的自振频率。②采用CATIA软件对叶片实体建模。利用Excel宏文件导入数据至CATIA软件,基于CATIA曲面造型功能,构造一个风力发电机叶片的三维模型。③针对风机叶片的结构特征和ANSYS软件特点,选择合适的方法,根据合理的步骤对叶片仿真分析,得出了结论:叶尖处的位移量最大、叶根附近受力最大,验证此叶片在不同情况下的合理性。④使用ANSYS Workbench的Modal模块对此叶片进行了模态分析,分析了叶片在静止时和额定转速时的固有频率和振型,检验了此叶片是否存在共振而发生结构破坏的风险。
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