风力发电机复合材料叶片的应力和模态分析

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风力发电机是越来越受欢迎的可再生资源。因此,风力发电机的设计、分析和制造对能源工业具有重要意义。发电机叶片是风力发电机的关键部件。当发电机旋转发电时,叶片必须承受不同类型的载荷,如风力载荷、重力载荷和离心载荷。叶片体积庞大,需要采用轻质且坚固的材料,复合材料非常适合这种情况。

本例介绍如何分析由碳-环氧树脂、玻璃-乙烯基酯和 PVC 泡沫制成的复合材料风力发电机叶片。叶片为夹层结构,其中 PVC 泡沫芯夹在碳-环氧树脂和玻璃-乙烯基酯之间。

首先,我们对叶片执行应力分析,其中叶片承受重力载荷和离心载荷的共同作用。并针对不同的载荷工况计算叶片上特定点的叶尖位移、最大应力值和全厚度应力分布。然后,我们针对一系列运转速度执行预应力特征频率分析,并生成描绘特征频率随旋转速度变化情况的坎贝尔图。

案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模:


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