考虑弯扭变形的风力机叶片结构优化

作者：陈进; 陈刚; 谢翌

来源：太阳能学报, 2018, 39(04): 1119-1126.

DOI：10.19912/j.0254-0096.2018.04.034

• 风力机叶片
• 载荷等效
• 参数化有限元模型
• 弯扭变形
• 粒子群算法

根据叶片几何形状建立叶片载荷等效模型,利用该载荷等效模型将叶素动量理论计算所得载荷等效成分布载荷的形式,同时建立叶片参数化有限元模型,将等效得到的分布载荷施加到叶片参数化有限元模型表面,并分析叶片腹板方位和铺层铺设角度对叶片变形的影响。然后结合粒子群算法与参数化有限元模型建立数学优化模型,以扭转变形为约束条件之一以限制叶片扭转发散。对某850 kW纤维增强型复合材料风力机叶片进行优化设计,优化其铺层厚度、腹板方位和铺层铺设角度。优化结果表明,在保持叶片叶尖挥舞变形和叶尖扭转变形不变的前提下,叶片质量减轻6.304%。

• 单位
  机械传动国家重点实验室; 重庆大学