風(fēng)電機組復(fù)合材料導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)分析研究.pdf

1、在風(fēng)電機組各個零部件中，導(dǎo)流罩起著非常重要的作用。從結(jié)構(gòu)上講，導(dǎo)流罩是保護(hù)輪轂及相關(guān)零部件不受外界破壞的保護(hù)層；從功能上講，導(dǎo)流罩是保證風(fēng)電機組正常工作以及更高效率利用風(fēng)能的薄殼結(jié)構(gòu)，它對風(fēng)電機組的穩(wěn)定性、風(fēng)電機組對能利用率以及葉片的空氣動力學(xué)性能都有著十分重要的影響。其主體由以下幾部分組成：前擋板、導(dǎo)流罩主體、門洞，各板塊搭接處用角鋼聯(lián)接。導(dǎo)流罩主體上成120°對稱分布三個葉片安裝孔，孔上部端口起翻邊，根據(jù)導(dǎo)流罩規(guī)范，導(dǎo)流罩為各向異性

2、的復(fù)合材料，可作為整板分析。
　　 罩所承受的載荷比較復(fù)雜，通常會受到風(fēng)載荷、冰載荷、雪載荷以及活動載荷的影響，這些載荷都具有不確定性，作用在導(dǎo)流罩上的載荷可能是其中的一種，也可能是以上幾種載荷的組合，對導(dǎo)流罩的強度及穩(wěn)定性造成一定的破壞。因此，對風(fēng)電機組復(fù)合材料導(dǎo)流罩進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析研究具有重要工程應(yīng)用價值。
　　 論文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)如下：
　　 第一章：以國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究及發(fā)展為背景，分析了復(fù)合材料在

3、風(fēng)電機組中的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景，并提出論文研究的主要內(nèi)容和意義。
　　 第二章：介紹了復(fù)合材料的相關(guān)特性，系統(tǒng)地研究了復(fù)合材料力學(xué)相關(guān)理論，為復(fù)合材料導(dǎo)流罩的分析奠定理論基礎(chǔ)。
　　 第三章：以某兆瓦級風(fēng)電機組導(dǎo)流罩為分析對象，研究了導(dǎo)流罩在第三類風(fēng)區(qū)中的載荷情況，給出了風(fēng)載荷、靜載荷、活動載荷、冰載荷、雪載荷等的計算方法，為后續(xù)工況設(shè)計及導(dǎo)流罩的強度分析提供了載荷數(shù)據(jù)。
　　 第四章：研究了復(fù)合材料鋪層在軟件中的實

4、現(xiàn)，綜合考慮導(dǎo)流罩幾何結(jié)構(gòu)和受載情況的復(fù)雜性，采用有限元數(shù)值分析的方法，對復(fù)合材料導(dǎo)流罩的靜強度進(jìn)行了分析。
　　 第五章：考慮到各向異性復(fù)合材料在三個主方向上強度的差異，在靜強度分析的基礎(chǔ)上，探討了復(fù)合材料失效的形式，總結(jié)了各向異性材料的強度理論，并采用Tsai-Wu失效準(zhǔn)則對導(dǎo)流罩進(jìn)行了失效分析。
　　 第六章：研究穩(wěn)定性分析相關(guān)理論，確定穩(wěn)定性分析方法，建立導(dǎo)流罩內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)的有限元模型，在Ansys軟件中提交計算