大型风力机叶片疲劳分析与寿命预测方法研究

发布时间：2022-01-10 19:48

　　本课题依托国家自然科学基金项目（51065026）兆瓦级风能发电机组叶片的动态特性研究与寿命预测。风力机依靠叶片吸收风能，将风能转化为机械能，通过发电机转化为电能。叶片是风力机的关键部件，叶片以前一直依赖进口。疲劳失效是风力机叶片破坏的主要形式之一。大型风力机设计寿命为20年，叶片要循环工作超过108次，大型风力机叶轮直径达到70米，所以叶片疲劳载荷的研究及寿命的预测非常重要。本文主要工作：（1）转化1.5兆瓦风力机叶片S818，S825和S826翼型数据为空间坐标，基于UG建立叶片疲劳三维模型。（2）风机软件GH动态模拟，选取各项异性的von Karma湍流模型，模拟疲劳工况，获得叶片疲劳载荷。（3）利用有限元分析软件，对疲劳模型进行网格划分，加载疲劳载荷，观察叶片容易损坏的部位。通过S-N疲劳性能曲线评估叶片寿命。（4）根据风场实测风速数据，定义叶片复合材料，结合S-N曲线所对应的材料循环寿命及叶片载荷谱，运用Palmgren-Miner线性积累损伤法则对1.5MW风力机叶片进行疲劳寿命计算。 

【文章来源】：新疆大学新疆维吾尔自治区 211工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图.不同截面速度三角形,风速C可以分解成轴向速度v2和切向速度u

【参考文献】：
期刊论文
[1]ANSYS软件在力学课程辅助教学中的应用研究[J]. 黄忠文.  新课程研究(中旬刊). 2011(10)
[2]基于不同风速的湍流风模型下叶轮载荷分析[J]. 吴安,孙文磊.  机床与液压. 2011(13)
[3]风力发电的现状与展望[J]. 万利,陶文彪.  品牌(理论月刊). 2011(03)
[4]2MW风机复合材料叶片材料及工艺研究[J]. 冯消冰,王伟.  玻璃钢/复合材料. 2010(04)
[5]4V-105柴油机曲轴的疲劳可靠性研究[J]. 楼华山.  柳州职业技术学院学报. 2010(02)
[6]风力机叶片模型气动载荷的仿真与实验[J]. 赵丹平,田德,韦丽珍,王海宽.  东北林业大学学报. 2009(12)
[7]碳纤维复合材料在风力发电机叶片中的应用[J]. 罗永康,李炜,胡红,樊中力,李旺.  电网与清洁能源. 2008(11)
[8]风力发电机叶轮叶片新技术的发展[J]. 贾玉梅.  新技术新工艺. 2008(10)
[9]基于ANSYS软件的金属矿山地下开采应用简介[J]. 陈为.  科技信息. 2008(27)
[10]基于雨流法的机械疲劳分析[J]. 徐宜,刘云鹏,卜树峰.  车辆与动力技术. 2008(03)

博士论文
[1]风力发电机组叶片模型气动载荷研究[D]. 赵丹平.内蒙古农业大学 2009
[2]高耸结构风致疲劳安全预警的理论和方法[D]. 查小鹏.武汉理工大学 2008

硕士论文
[1]三维机织复合材料力学模型及复合材料构件的疲劳分析[D]. 石先蓉.南京航空航天大学 2010
[2]大型风力发电机组多刚体与多柔体动力学研究[D]. 党长营.新疆大学 2010
[3]大功率风光互补独立供电系统设计与实现[D]. 江国强.中国科学技术大学 2010
[4]锻造操作机钳臂结构疲劳分析[D]. 陈高杰.大连理工大学 2009
[5]石油钻杆接头的疲劳分析[D]. 朱庆流.哈尔滨工程大学 2009
[6]FRP风力机叶片设计与有限元分析[D]. 曾琴琴.武汉理工大学 2008
[7]风力发电行业的新型供应商管理[D]. 卢路.天津大学 2008
[8]兆瓦级风电机组智能偏航液压系统虚拟设计[D]. 褚金.兰州理工大学 2008
[9]风力发电叶片结构及铺放性能研究[D]. 孙珊霞.武汉理工大学 2007
[10]随机波浪荷载作用下海洋导管架平台疲劳寿命预测分析[D]. 刘洪涛.天津大学 2007



本文编号：3581312