摘要

为研究风压、离心力以及重力对叶片结构特性和材料强度的影响,本文建立了1.5 MW风机叶片模型,结合复合材料铺层,利用CFD法计算叶片气动载荷分布并加载至叶片表面,分析叶片在不同风速、转速以及方位角下的应力、位移和强度变化规律。结果表明:叶片的最大位移、最大应力以及最大逆保留因子(Inverse Reserve Factor) IRF随转速变化符合三次多项式规律。应力和IRF较大的区域主要集中在叶片展向0.2R和0.3R~0.7R处;最大位移和最大应力在风速较小时随方位角变化明显,最大IRF在各风速下随方位角变化都比较明显;最大IRF随方位角变化的曲线呈W型,其拟合曲线符合二阶Fourier函数。本文研究成果可为叶片设计或运维监测提供理论和数据参考。

全文