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风力机叶片的有限元分析.doc

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风力机叶片的有限元分析.doc

合肥工业大学2012届机械与汽车工程学院校级优秀毕业论文1风力机叶片的有限元分析摘要:通过Solidworks软件对3MW风力机叶片进行建模,然后基于ANSYS和Workbench分别对其进行模态分析和流固耦合分析,其中流固耦合分析中的结构静力分析部分也使用到了ANSYSMechanicalAPDL。其中模态分析结果表示:叶片的振型以摆振和弯曲为主,其一阶模态频率分别为0.34Hz,能顺利的避开外在激励频率,避免了共振现象的发生。流固耦合分析对额定风载进行了数值模拟仿真,通过结构静力分析,对叶片的受力,变形情况有了一个基本的了解,其中叶片在额定风载情况下的最大应力为56MPa,远远低于其实测拉伸强度的720MPa。在11级风载下的应力云图显示其所受的最大应力为83.8MPa,满足其材料的强度要求。该分析对进一步的疲劳分析和优化设计等提供了参考和依据。关键词:叶片建模;模态分析;流固耦合分析;结构静力分析Abstract:ThroughtheSolidworkssoftwarebuildtheblademodelwhichpoweris3MW.ThenbasedontheANSYSandWorkbenchsoftware,theanalysisofmodalandfluid-structureinteraction.AndtheStaticstructuralanalysisisusedtheANSYSMechanicalAPDLtoo.ThemodalanalysisresultsshowthatthevibrationmodesofthisbladearepresentedasShimmyandbending,Thefirstmodesfrequencyis0.34Hz.Anditcanavoidtheexternalexcitationfrequencywell,Avoidtheresonancephenomenonoccurs.Theanalysisoffluid-structureinteractionhavedoanumericalsimulationaboutRatedwindload,throughtheStaticstructuralanalysiswehaveabasicunderstandingofthestressanddeformationa

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