基于弯扭耦合的自适应风力机叶片设计

摘要

探讨了叶片耦合设计的有限元方法。分别运用偏轴碳纤维粱帽与蒙皮两种结构,对1.5MW叶片进行了弯扭耦合等综合参数的设计与评估。分析结果表明,两种方法均能使叶片产生高效的弯扭耦合;但叶片各层纤维的最大拉伸与压缩应变会随偏轴角的增加而增大,最大层间剪切应力也增大,而最大Von Mises应力则会相应下降;同时分析了叶片固有频率随偏轴角的变化,最后将中轴铺层设计运用于叶片非耦合结构中,提高了叶片的抗疲劳性。