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水平轴风力机叶片疲劳寿命预测分析

  
编号:99-584789 | doc 格式 | 1.59M | 44 页
水平轴风力机叶片疲劳寿命预测分析

1.4万字 44页 原创作品通过查重系统


摘要

风能作为一种清洁的可再生能源利用风能发电是目前利用可再生能源技术中最成熟开发条件最具有规模化和商业化的发电方式之一风力发电机系统是实现风能转换为电能的核心部件而风力机叶片又是风力发电机系统的关键部位所以风力发电机叶片的疲劳寿命分析对风力发电机技术的提高具有重大意义
风力发电机叶片主要失效原因之一是疲劳破坏疲劳破坏是指结构部件受循环荷载重复作用下产生的破坏运行中风力机叶片要承多复杂的循环载荷因此叶片需要足够的疲劳强度才能保证在一定的使用期限?#25442;?#21457;生疲劳破坏所以叶片的疲劳寿命预测对于保证叶片的安全十分重要本文研究了大型风力机叶片疲劳寿命的工程估算方法所得叶片寿命大于20年符合要求
文中首先介绍运行过程中风力发电机叶片承受荷载状况分析了引起风力机叶片疲劳破坏的三种主要循环载荷气动载荷重力载荷惯性力载荷以及荷载的计算方法然后介绍了本文所使用的叶片疲劳分析的相关理论其中有疲劳累积损伤理论雨流法S-N曲线等最后使用ANSYS建立了风力机叶片的三维模型采用点生成线线生成面再根据叶片结构由多种不同材料铺层而成的特性选用SHELL99单元对叶片主梁前后缘腹板等各个部分进行铺层设置对整个模型完成了网格划分得到叶片的三维有限元模型
叶片疲劳的分析首先通过强度进行分析确定确叶片的危险部位然后在ANSYS的通用后处理器疲劳分析模块中设置叶片的s-n参数在危险部位施加循环荷载应力并根据厂家提供的风速分布规律及疲劳计算相关理论估算出叶片的疲劳寿命


关键词风力机叶片ANSYS有限元疲劳寿命

  
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