一种基于结构尺寸参数优化的风力机叶片优化设计方法

摘要

本发明公开了一种基于结构尺寸参数优化的水平轴风力机叶片的优化设计方法，包括以下步骤：采用现有叶片设计方法，确定叶片的气动外形参数和腹板与梁帽的初步结构参数；沿叶片径向对叶片梁帽与腹板划分为若干分段，以不同分段处梁帽的厚度与弦向宽度、以及腹板厚度为优化变量，以叶片重量为优化目标，以叶片刚度、强度、动力特性为优化限制因素，采用结构参数化优化方法，对叶片梁帽与腹板进行优化；通过优化计算，确定各段梁帽与腹板的最佳结构尺寸，之后再对各段梁帽、腹板的相邻处进行光顺过渡，得到最终优化的叶片几何结构。通过以上优化手段，可实现在保持叶片结构强度、刚度与结构动力特性在合理范围的同时，减轻叶片重量，同时也有利于减少叶片载荷。