当前位置:主页 > 科技论文 > 电力论文 >

复合纤维风力机叶片结构铺层优化设计研究

发布时间:2018-01-15 02:03

  本文关键词:复合纤维风力机叶片结构铺层优化设计研究 出处:《太阳能学报》2015年06期  论文类型:期刊论文


  更多相关文章: 铺层参数 结构优化 数学模型 复合纤维 风力机叶片


【摘要】:从工程角度出发,以某1.5 MW叶片为对象,以结构整体性能最优为目标,运用分级优化的策略,采用理论分析、有限元分析与结构优化相结合的方法,建立数学优化模型、目标函数和约束条件,对铺层角度、铺层厚度及铺层顺序分别进行优化,得到叶片的优化铺层方案。优化前后结构分析结果表明:优化后叶片的最大主应力和应变均明显减弱,结构性能显著增强。可验证优化方案和方法的正确性和有效性。
[Abstract]:From the point of view of engineering, taking a 1.5 MW blade as the object, taking the optimal overall performance of the structure as the goal, using the strategy of hierarchical optimization, the method of theoretical analysis, finite element analysis and structural optimization is adopted. Mathematical optimization model, objective function and constraint conditions are established to optimize the angle, thickness and sequence of layering. The results of structural analysis before and after optimization show that the maximum principal stress and strain of the blade are obviously reduced after optimization. Structural performance is significantly enhanced. The correctness and effectiveness of the optimization schemes and methods can be verified.
【作者单位】: 内蒙古工业大学机械学院;北京航天时代激光导航技术有限责任公司;
【基金】:国家自然科学基金(51165028) 内蒙古自治区硕士研究生科研创新项目(S20141012807)
【分类号】:TM315
【正文快照】: 0引言风力发电机组运行环境恶劣,作为捕获风能的关键部件,叶片的运动状况和受力情况非常复杂。为最大限度地利用纤维轴向高强度和高刚度的特性,铺层的纤维轴线应与叶片所受的拉压应力方向一致。由于叶片所受载荷的复杂性和内部应力的非单一性,其纤维铺放必定是多向复合铺设[1]

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 李成良;陈淳;;风力机叶片的结构分析与铺层优化设计[J];玻璃钢/复合材料;2009年06期

2 刘博;黄争鸣;;复合材料风机叶片结构分析与铺层优化[J];玻璃钢/复合材料;2012年01期

3 修英姝;崔德刚;;复合材料层合板稳定性的铺层优化设计[J];工程力学;2005年06期

4 谢少军;潘柏松;陈栋栋;张兆鑫;;基于试验设计法的风机叶片铺层结构分析及优化[J];机电工程;2012年02期

5 王向阳;郭奔;;基于最终失效强度的层合板结构优化分析[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2006年01期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 程选生;杜永峰;;正交各向异性钢筋混凝土板结构弹性常数的确定[J];四川建筑科学研究;2006年05期

2 周静南;廖绍凯;;纳米橡胶增韧环氧树脂性能研究[J];四川建筑科学研究;2010年03期

3 黄烨;郑世杰;;基于模糊推理的复合材料柔性梁损伤识别研究[J];兵器材料科学与工程;2010年04期

4 宁素娟;王帮峰;卢吉云;陆孟雄;;基于碳纤维增强复合材料的柔性蒙皮性能研究[J];兵器材料科学与工程;2011年01期

5 荣吉利;王玺;曹茂盛;周伟;;晶须辅助增强复合材料动态压缩性能研究[J];北京理工大学学报;2009年01期

6 贺跃进;张恒;;复合材料层合板裂纹诊断的实验研究[J];玻璃钢/复合材料;2008年02期

7 王共冬;陈彦海;邱福生;;基于启发式知识和自适用遗传算法的复合材料铺层优化设计[J];玻璃钢/复合材料;2009年02期

8 付武荣;周仕刚;;考虑剪滞和高阶剪切效应的复合材料薄壁箱梁弯曲分析[J];玻璃钢/复合材料;2009年02期

9 马毓;赵启林;江克斌;;树脂基复合材料连接技术研究现状及在桥梁工程中的应用和发展[J];玻璃钢/复合材料;2010年02期

10 朱小芹;李军向;陈淳;李成良;;一种研究风轮叶片固有频率的方法[J];玻璃钢/复合材料;2010年06期

相关会议论文 前10条

1 艾浩;董春迎;;非对称复合材料层合板多稳态构型分析[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年

2 马毓;赵启林;江克斌;;树脂基复合材料连接技术研究现状及在桥梁工程中的应用和发展[A];2011复合材料桥梁技术研讨会论文集[C];2011年

3 朱坤宁;万水;;复合材料桥面板截面参数分析与设计研究[A];2011复合材料桥梁技术研讨会论文集[C];2011年

4 张涛;卓静;;泊松效应对碳纤维板材拉伸强度的影响研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年

5 沈观林;;复合材料与结构的力学性能测试技术及“复合材料力学”课程教学[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年

6 王翔;王波;矫桂琼;;平纹编织C/SiC压剪复杂应力状态试验研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年

7 匡国强;张晓晶;;Z-pin增韧复合材料层压板面内刚度预报[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年

8 江五贵;冯西桥;南策文;;多层陶瓷电容器残余热应力的三维模型[A];损伤、断裂与微纳米力学进展:损伤、断裂与微纳米力学研讨会论文集[C];2009年

9 邱剑;高存法;戴相花;;含椭圆孔压电层合板的弯曲问题研究[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年

10 闫文娟;粟辉;代海涛;秦明;;风机叶片的有限元分析及优化设计[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年

相关博士学位论文 前10条

1 庞世红;夹层玻璃等效厚度研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2009年

2 王旭;基于声发射技术的聚乙烯自增强复合材料损伤模式识别研究[D];东华大学;2010年

3 肖卫国;节理岩体本构模型和其细观力学方法理论研究[D];北京交通大学;2011年

4 马志勇;大型风电叶片结构设计方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年

5 关宏波;GFRP套管钢筋混凝土组合结构的研究[D];大连理工大学;2011年

6 钟卫洲;复合材料弹侵彻靶体的动力学行为研究[D];西南交通大学;2010年

7 杨震琦;层状复合结构动态力学行为及应力波传播特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

8 段华波;基于加热改性处理的废线路板资源化过程及作用机制研究[D];清华大学;2010年

9 吴绍朋;空芯补偿脉冲发电机的设计方法与关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

10 尚伟;定向拉伸工艺增韧有机玻璃若干力学问题的实验研究[D];天津大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 赵章;复合材料薄壁梁的耦合静变形及其振动特性研究[D];山东科技大学;2010年

2 邹宗勇;建筑膜材料力学性能研究[D];浙江理工大学;2010年

3 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年

4 邵海洋;结晶聚合物细观力学分析[D];郑州大学;2010年

5 董泽民;基于VCFEM的颗粒增强高聚物宏细观双尺度模拟[D];郑州大学;2010年

6 黄铖;无人艇的有限元参数化建模与变截面优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

7 安进华;森林消防炮专用灭火弹结构及动力学研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

8 王炜;一种船用基座结构动态力学特性的数值仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年

9 王文杰;C/E复合材料“以磨代铣”试验研究[D];大连理工大学;2010年

10 沈亚南;考虑逐步破坏和环境载荷影响的复合材料风机叶片的强度和刚度分析[D];大连理工大学;2010年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 施鹏飞;;中国风电场发展现状与政策[J];中国建设动态.阳光能源;2005年03期

2 徐贵营;黄争鸣;;水平轴风力机叶片的逆向设计与分析[J];玻璃钢/复合材料;2008年01期

3 李军向;薛忠民;王继辉;冯宾春;;大型风轮叶片设计技术的现状与发展趋势[J];玻璃钢/复合材料;2008年01期

4 戴春晖;刘钧;曾竟成;边力平;;复合材料风电叶片的发展现状及若干问题的对策[J];玻璃钢/复合材料;2008年01期

5 李军向;薛忠民;王继辉;;水平轴风机气动性能影响因素研究(英文)[J];玻璃钢/复合材料;2008年06期

6 李成良;王继辉;薛忠民;李军向;;基于ANSYS的大型风机叶片建模研究[J];玻璃钢/复合材料;2009年02期

7 高会焕;;纤维增强材料风机叶片发展概述[J];玻璃钢/复合材料;2009年04期

8 华宏星,陈小琳,石银明;运用神经网络识别复合材料板刚度[J];复合材料学报;2000年01期

9 罗志军,乔新;基于遗传算法的复合材料层压板固有频率的铺层顺序优化[J];复合材料学报;1997年04期

10 翁瑞森;;高压变频器在风机节能上的应用[J];机电技术;2011年01期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 林丽华;吴春梅;田瑞;陈永艳;;风力机叶片模态的实验分析研究[J];能源工程;2008年05期

2 王强华;;风力机叶片及材料的判定[J];玻璃钢;2010年03期

3 葛海涛;;风力机叶片的气动弹性问题[J];电气制造;2012年03期

4 蒋维;;大型风力机叶片模态测试与分析[J];电网与清洁能源;2012年11期

5 李海波;;风力机叶片静力测试与分析[J];电网与清洁能源;2013年04期

6 王旭元;于占泉;;复合材料风力机叶片动力特性分析[J];农村牧区机械化;2013年02期

7 胡燕平;戴巨川;刘德顺;;大型风力机叶片研究现状与发展趋势[J];机械工程学报;2013年20期

8 胡鹏飞;曹丽华;李勇;;风力机叶片及塔架流固耦合分析[J];可再生能源;2013年11期

9 张锦南;300kW大型风力机叶片[J];材料导报;2001年02期

10 肖劲松;张传经;;风力机叶片在拍打方向的载荷估计与可靠性分析[J];北京工业大学学报;2005年06期

相关会议论文 前10条

1 师英;陈长征;;大型风力机叶片工作状态监测新方法的研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

2 张锦南;钟方国;;300kW风力机叶片的研制与应用[A];第十三届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];1999年

3 魏东;李树民;陈坤;杜雁霞;桂业伟;;复合材料风力机叶片的轻量化设计[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

4 梁明轩;陈长征;;风力机叶片流固耦合效应研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

5 张锦南;邬培超;;大型玻璃钢风力机叶片的发展与研制[A];第十一届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];1995年

6 严天鹏;肖劲松;;大型风力机叶片的红外成像无损检测技术研究[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年

7 张传经;肖劲松;;基于可靠性的风力机叶片在拍打方向上的疲劳分析[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年

8 姚辉;陈余岳;;大型风力机叶片气弹稳定分析[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年

9 杨国林;陈长征;;基于遗传算法的风力机叶片优化设计理论[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

10 李传胜;张锦南;;真空灌注成型工艺在大型风力机叶片中的应用[A];第十六届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2005年

相关重要报纸文章 前10条

1 驻上海记者 施来发;国内第一片1.5兆瓦风力机叶片成功下线[N];中国建材报;2006年

2 记者 张从春 通讯员 杨懿忠;中复连众成功收购德国风力机叶片公司[N];国际商报;2007年

3 康传明 张为民;十一院风力机叶片设计取得突破[N];中国航天报;2009年

4 张锦南;国产300千瓦风力机叶片前景广阔[N];中国电力报;2001年

5 记者 李忠国;德国诺依公司代表来我市考察[N];白银日报;2006年

6 采如;中国建材收购德国NOI叶片工厂[N];中国贸易报;2007年

7 吉文化邋樊华 金功亭 严维新;“拿来主义”续写风叶传奇[N];江苏经济报;2007年

8 记者 王孙;CCS颁发首张风电产品认证书[N];中国船舶报;2008年

9 驻上海记者 施来发;上海玻璃钢研究院获国内风电行业首张产品认证证书[N];中国建材报;2008年

10 张长明;LM风力机叶片预弯发明专利被判无效[N];中国建材报;2008年

相关博士学位论文 前9条

1 李亮;风力机叶片多模态耦合振动研究[D];西南交通大学;2014年

2 王珑;大型风力机叶片多目标优化设计方法研究[D];南京航空航天大学;2014年

3 张宇;大型风力机叶片的振动分析与优化设计[D];沈阳工业大学;2013年

4 陈洪胜;后掠型风力机叶片的启动特性研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年

5 刘磊;风力机叶片非定常气动特性的研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年

6 乔印虎;压电板壳风力机叶片设计与振动控制研究[D];合肥工业大学;2014年

7 赵新光;风力机叶片疲劳裂纹特征提取方法研究[D];沈阳工业大学;2013年

8 廖猜猜;极限载荷条件下的风力机叶片铺层优化设计研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年

9 汪泉;风力机叶片气动外形与结构的参数化耦合设计理论研究[D];重庆大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 李芒芒;风力机叶片机械损伤动态监测方法与技术研究[D];长沙理工大学;2012年

2 魏鹏;100KW风力机叶片建模及风沙影响研究[D];兰州大学;2015年

3 谭斌;大型风力机叶片载荷智能控制系统应用与机理研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2015年

4 岳彩宾;基于遗传算法的复合纤维风力机叶片结构铺层优化与应用[D];内蒙古工业大学;2015年

5 王睿哲;Savonius风力机叶片主要参数优化设计研究[D];内蒙古工业大学;2015年

6 李志伟;基于CFD模拟的风力机叶片气动噪声研究[D];华北电力大学;2015年

7 魏义利;大型风力机叶片的外形设计与数值模拟分析[D];大连理工大学;2010年

8 梁明轩;风力机叶片流固耦合机理研究[D];沈阳工业大学;2011年

9 刘克刚;风力机叶片设计与流场仿真[D];武汉理工大学;2011年

10 韩宇;大型风力机叶片疲劳寿命分析[D];华北电力大学(北京);2011年



本文编号:1426277

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/1426277.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e7873***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com