论文部分内容阅读
随着能源问题的日益突出,储量丰富的风能作为一种清洁、可再生能源已受到世界的关注。风力发电是风能的主要手段并且已经具有一定的发展规模,中国的风电总装机容量已跃居世界第一。然而,与装机容量跨越式发展形成巨大反差的是,国产风电设备可靠性很低,故障率和维护成本居高不下。叶片是风力发电机的核心部件之一,工作中中面临极端风,雷击,潮湿,结冰等恶劣的工作环境,导致其实际寿命往往低于设计寿命。本文针对叶片的结构和载荷做了如下研究:1.根据叶片设计相关经典理论及模型,选取NACA4412翼型为基本翼型,使用Matlab软件计算得出了叶片的各截面的弦长、扭角、尖速比等参数。2.基于叶片翼型计算数据,进行了叶片截面离散点坐标变换,后保存为UG可识别的文件,将其导入UG中生成叶片的三维模型。3.在GH Bladed软件中设置风力发电机叶片参数,进行多工况载荷模拟分析,得到了某时刻整支叶片的载荷分布与某一截面载荷随时间变化情况。为后续有限元分析提供依据。4.使用有限元分析软件Ansys结合Bladed计算得出的结果对风力发电机叶片进行了有限元分析,找出叶片薄弱位置,并分析出不同工况对叶片的影响。