基于参数化建模的叶片叶根连接强度分析

摘要

针对某一现有2 MW风力机叶片,分析其叶根几何形状及铺层结构,并设定叶根连接各金属件几何尺寸,通过MATLAB编程并结合ANSYS二次开发建立风力机叶片叶根连接参数化几何模型,同时自动进行材料属性设置、网格划分及接触设置。基于GL 2010标准载荷计算结果,提炼出叶根极限载荷工况,同时在最大叶根螺栓预紧力工况下,按载荷步自动对模型进行非线性求解,从而得到极限载荷下的螺栓载荷因子。通过VDI 2230对叶片叶根螺栓进行静强度校核,同时考虑钻孔区域的应力集中效应,对叶根复合材料部分的静强度进行校核分析,校核结果表明,该叶根连接设计能够满足极限载荷条件。该研究全面分析了叶根连接各部件的静态性能,并为后续叶片叶根连接的设计优化奠定了基础。