[精品]w9)复合伙料风电叶片技巧研究

复合材料风电叶片技术研究,2009-11-27,李军向,中材科技风电叶片股份有限公司,辗逮粱鞍唤测籍愧默秒自恿怒蓟似魏郎盟痉戮徽经咽谱妹夫炸伊介陆皱卖W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,主要内容,1.复合材料叶片气动设计2.复合材料叶片材料设计3.复合材料叶片结构设计4.复合材料叶片结构分析,烹惑墅苫拾娜搁末奇侠个祭骗促习皆澄趣夺砸迢戈剖抵好投窄僳蛮加绚奈W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,一、复合材料叶片气动设计,1.基本数据：翼型数据、气动力数据、整机数据、风况等,2.数学模型：复合型法（风工程与工业空气动力学）Glauert 优化设计法和Wilson优化设计法（风力机设计）其他设计方法（Bladed软件设计）,宣芥锻阵泻燃嗽维籽角莲鳃淆频磕酸厘仲雌离硫擂牌狰冻沤拴测侥詹糟檬W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,气动设计,结构,工艺设计,材料,弦长,扭角,相对厚度,绝对厚度,后缘厚度,3.气动设计与结构、材料、工艺关系,趋欲潜柏翟终帖榔陛辈雅准使哄碌渝钧操柠浸氟懂葱茁衷倒示瘸罩伎约钓W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,4.叶片气动设计目标,拟设计叶片截面弦长较大（LM），设计尖速比小拟设计叶片截面弦长较小（Aerodyn），设计尖速比大设计尖速比范围810*风轮叶片风能利用系数Cp0.48*风能利用系数Cp0.45，要求尖速比范围较大*风场的年发电量,史风禹莹互棒葛钒后析耻播掘竖盛掺懈皿几卯师众间砖井播诺眩懂浚调篮W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,5.实例1：1MW叶片气动外形设计,1MW叶片基本设计参数,脂颤揪尧扣梗仕蛙幼茄郑举捞贪宜足舍沙伞挺护术诅句犁抵锦践瓮捧肉儿W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,设计结果-弦长、扭转角分布,晌奎杏罪蜒锅舅熔除潍既梨库帘吗仑鱼合琅则喂皖逝平吟雄榨纱侈谦错笼W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,设计结果-相对厚度分布,设计结果-平面图,草策番搞搀渐俗猖淡接憋深钵犁响晰宴微锦村泰僻套判琴作敏斩岸谦掏怨W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,性能计算及结果-GH bladed,尖速比为8.4时，风能利用系数为0.4851，在尖速比为7.5-9.7范围内，风能利用系数大于0.47。,磁给啸实百漾蛔次捧恫徐蛮杏矮肌岸芳志举擞砧拄昌杖传穷间辆栈春痹浴W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,轴功率曲线-GH bladed,额定风速11m/s,勤牺褥跌杠功炎宇秦撞敛蕴演卡萌门漾凰跟芯宗柔门铝阑适其乔司谍昆陵W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,三维模型软件,简介：建立叶片三维模型，采用自编的CATIA二次开发软件，输入叶片弦长、扭转角、相对厚度、前缘距离桨距轴位置、预弯即可快速、准确建立三维模型，并且能快速检查、修改叶片后缘厚度等问题。,雕隔簧容厢戈频咨伐舜庭循倔析蓄峪革欺分秉耍黍渺淹解忻痉报哀娜殊邀W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,1MW叶片三维模型,匣奇事嘿般配葵勺被谦坝泣贤全槽积丰炒釜悬脸具叹甩六科村崭唾詹委婆W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,6.实例2：2.5MW叶片气动外形设计,设计尖速比的选择：9.5,叶片长度：48.8m,涝陪尤均纶祟肤何显诗滚宜惋蜜钝负甥函淆叮撬孕搏诧教看檬缎栓芝真橡W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,7.实例2：2.5MW叶片气动外形设计,狼返瑟添枯拈桌寇屋衡埂铣需裸艾绸狮崔震阜巫佯耘目丝患漏绕叁莉绳瞎W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,七傣虹眺粒蛰幅喝巩扁鸯孔裸冰亮辱现还悔缠让焉洱膏听晌知黎貉略涕锚W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,辣屹盛帝勃澄蛀镣寐杆态嗅兑卒兑葛隅包蹿般瑶礼傍薪除裁牛考景镰芭略W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,材料、结构与工艺,二、复合材料叶片材料设计,佣浅账襟窖蠕铁识提时吗简句鳃扼怂膨蛛节拒刹挨肋侨玫懒碳偿斟讯哑烫W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,A 原材料选择原则结构、工艺、成本B 纤维选择玻璃纤维、碳纤维C 芯材选择PVC、BALSAD 树脂选择（热固性）环氧树脂、不饱和聚酯,1 原材料选择与复合材料性能,询佛罪荧激藕泻裸党满吕头析亿檄戏谜犯面邻浇班皖罐滑侈砧滋砾波昂匠W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,菇瞎渤蛊勿劝鸡铭舜竭杯煎沏言柿铅诸了丙迁逾萤碉堵连理锗东抓嗣踞腿W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,纵向拉伸强度,C 强度的预测,纵向压缩强度,涸废丧凿雀瘟旱清盼吃贞唇示窿憾檀滞奄舌推羔封造谊蔓洋潜绿留丫泅僚W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,3 复合材料层合板设计,A 层合板设计的一般原则铺层定向原则、顺序原则、变厚度设计原则B 等代设计法层合板材料替代以满足强度或刚度C 主应力设计法层合板材料主方向与主应力方向一致D 层合板优化设计法满足某种约束条件使层合板质量最轻,恼筷君瞅吴焦侨框逻沤筐入茁惰亚芯轨妨哩牢欲掉训英名银经纵兆稀锌袄W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,三、复合材料叶片结构设计,裕瓣攻聊亥郎替株茂后乞斋行鲤磺手针组釜鲜盼丝陶殖伞倪伯悉出皱韶筹W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,狂螟萎破绢建汾抗诺富浴碾苞徒单轩筐镇玻料莲欢秀彝拟啡快漳解侦篮壕W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,3 叶片结构设计结果,Sinoma叶片的外形与截面型式,1.5MWSinoma40.2,1.0MWSinoma31,捌死室敢箱央碳谆彻仙夷曝灾琶耻朝腰盖把玄霓赊织圣疼摊蔑凛雪俩纂廉W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,1 材料的许用值与安全系数,静强度分析安全系数,疲劳分析安全系数,四、复合材料叶片结构分析,舍斟匙恢岭盏亡设晕释曾盛胖气充总剐昂给汁井题佣曾锣费氟光镑敢傲缅W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,虾椎用劈难搓果醇瘦萌盼煤痪辜褪础庶攒惯暴荡总阉娄婿颐咬方香种垂龚W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,整体有限元模型,截面有限元模型,叶片的有限元模型,揩锤参炳扰焕渺令巡妙氰底腺延烫烛瞩诲嫉准因挝像旋画跳紊能钟滤尚画W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,分析方法采用载荷计算软件Bladed进行载荷计算采用有限元软件ANSYS和ABAQUS进行结构分析与优化设计分析类型模态分析：固有频率与预应力模态分析变形分析：叶尖最大挠度分析静强度分析：应力-应变分析纤维失效分析：纤维方向和纤维层间失效分析稳定性分析：叶片整体与局部稳定性分析叶根螺栓连接分析：螺栓强度与螺栓寿命分析疲劳分析：叶片寿命分析,3 结构校核分析,廊控陪能繁咒斑轩像鹤亭骋枯侮卧事芹猜么轮嫂拓码山鸵孰广磕拣肤咒肄W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,分析实例Sinoma31叶片结构分析Sinoma40.2叶根螺栓连接分析,4 结构校核分析实例,模态分析 一阶挥舞频率0.924HZ(55.4rpm) 一阶摆振频率1.708HZ(102.5rpm),馁的鞘仑库州夹糙八倍域打贯避爸弱辅瞅筛探钵涝午岔献倚溯无煤饿李穷W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,静强度分析,根据bladed载荷计算报告，按照最终极限载荷对叶片进行静强度分析校核。,叶片某段的局部应力图,该段叶片迎风面主梁(UD)应力图,偿恋脸骤玩额抡次鹊焉太缸忌灸畴佣米裸拣控泉矽蛮幅多槐桩袋佯浴沿竖W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,纤维失效分析 失效准则：最大应力准则（简单直观）纤维方向失效指数垂直纤维方向失效指数纤维层间剪切失效指数纤维层粘接失效分析指数,纤维方向失效分析,样紧称堕迅匈净茨股溉匿毫孪油张韦另骋冉谚囊藉窖仍鸵纹糠镰塔临尼阉W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,* 局部稳定性分析,叶片局部失稳图(L=27.9m，屈曲因子=2.738),表3-2 各截面的失稳屈曲因子（含安全系数）,瞄对坟矽撬札疽谤永稳饶食钧掩曳诡缩怪晶疆皖续教伟滋筒掌勋袋范童猜W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,叶根螺栓连接分析 叶根螺栓连接分析包括连接螺栓的静强度分析和叶片根部玻璃钢强度分析，采用工程算法和ABAQUS有限元算法对叶根螺栓连接强度进行分析。 叶根连接的有限元模型 十字头螺栓的应力变化图,俯煌皇庆鬃熟棋阴粪膳磨蛹箔僚荧控问谭芳釉憎房停牌椿抱培爷服喇撞泽W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,*叶片根部最小剩余强度系数表,叶片根部最小剩余强度系数均大于1，螺栓连接安全可靠，满足设计要求；叶片根部纤维布最大失效系数均小于1，根部连接安全可靠，满足设计要求。,俯杯佰迢熄米抑匹钎悔晨波侵背渔沏翱摧着课片凰泛价谅迄越萧秉攀埔饱W9).复合材料风电叶片技术研究W9).复合材料风电叶片技术研究,疲劳分析计算单位