潮流能機(jī)組葉片機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和傳統(tǒng)能源的快速消耗，潮流能發(fā)電因其能量密度大，規(guī)律性強(qiáng)等特點(diǎn)得到了廣泛的關(guān)注和迅猛的發(fā)展。其中，潮流能機(jī)組葉片作為將海水動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的核心部件，其運(yùn)動(dòng)狀況復(fù)雜且載荷多變，故而除水動(dòng)力性能外，葉片工作的穩(wěn)定性和可靠性是影響潮流能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的關(guān)鍵因素。本文以120kW潮流能機(jī)組葉片為研究對(duì)象，在水動(dòng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上，從葉片機(jī)械結(jié)構(gòu)初始設(shè)計(jì)、鋪層結(jié)構(gòu)有限元分析、試驗(yàn)驗(yàn)證等方面進(jìn)行研究，探尋可用于葉片性能可

2、靠性分析的有效方法。
　　第一章闡述了論文的研究背景，介紹了國(guó)內(nèi)外潮流能發(fā)電的研究進(jìn)展進(jìn)而介紹了復(fù)合材料葉片結(jié)構(gòu)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。提出了論文的主要研究?jī)?nèi)容，強(qiáng)調(diào)了本文的研究意義。
　　第二章說(shuō)明了基于葉素-動(dòng)量理論計(jì)算潮流能葉片水動(dòng)力載荷的方法，葉片復(fù)合纖維層合板的結(jié)構(gòu)形式以及用于葉片鋪層設(shè)計(jì)的基本原則，最后介紹了可用于復(fù)合材料葉片強(qiáng)度分析的相關(guān)準(zhǔn)則。
　　第三章利用基于BEM的Tidal Bladed計(jì)算了水動(dòng)力載荷

3、葉片各截面的彎矩，并從材料選擇，剖面結(jié)構(gòu)，葉根連接方式給出了設(shè)計(jì)依據(jù)。并主要對(duì)主梁帽，剪切腹板，葉根加強(qiáng)層材料的鋪層厚度進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。
　　第四章建立了120kW葉片殼體模型并進(jìn)一步完成了對(duì)其鋪層結(jié)構(gòu)的有限元模擬。以此為基礎(chǔ)，對(duì)葉片進(jìn)行了揮舞方向極限載荷下的靜強(qiáng)度分析，對(duì)葉片撓度進(jìn)行了校核，并用Tsai-Wu失效準(zhǔn)則進(jìn)行了強(qiáng)度校核。此外，進(jìn)一步做了模態(tài)分析，防止葉片因共振產(chǎn)生疲勞破壞。
　　第五章說(shuō)明了120kW葉片揮舞方