Design and Structural studies of Composite Wind Turbine Blade using Finite Element Method.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電具有造價(jià)低、可靠性高、裝機(jī)靈活和維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，作為一種典型的清潔能源，近年來(lái)發(fā)展迅速。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由葉片、輪轂、主軸、增速齒輪箱、調(diào)速機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)等部分組成。而葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最重要的關(guān)鍵零件，而且材料選擇是風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計(jì)與制造的重要因素，玻璃纖維已在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片制造中得到了應(yīng)用；由于復(fù)合材料能夠滿足輕質(zhì)、抗靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷，因此，目前復(fù)合材料在葉片的選材中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
　　 本文針對(duì)9米長(zhǎng)的復(fù)合材料葉片進(jìn)行

2、了有限元計(jì)算，分析了材料特性、疊層、厚度等要素的影響。在現(xiàn)有的葉片截面上，使用不同厚度的NREL剖面，基于層疊理論和多層結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行復(fù)合材料葉片研究，并完成了二個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例。通過(guò)具有相同外部幾何要素、二種不同材料層壓的對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)，碳纖維玻璃復(fù)合材料可以減低11％的重量。
　　 層疊結(jié)構(gòu)具有較好的剛度，由于使用了垂直的疊層，使殼體提供給葉片以足夠的扭轉(zhuǎn)剛度，分析表明，碳纖維玻璃復(fù)合材料降低了15％，基于梁理論的應(yīng)力分析結(jié)果與有