计及蜂窝芯层的垂直轴风力机叶片主梁结构优化设计

作     者：张旭 余翔 ZHANG Xu;YU Xiang

作者机构：天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室天津300387 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51805369) 天津市科技计划项目(20YDTPJC00820) 

出 版 物：《天津工业大学学报》 (Journal of Tiangong University)

年 卷 期：2022年第41卷第3期

页      码：84-88页

摘      要：针对主梁采用蜂窝芯层后垂直轴风力机叶片会出现重量激增的问题,提出通过主梁的结构优化来达到叶片轻量化设计的目的。利用Fluent软件计算叶片的气动力,应用多项式拟合分别建立主梁结构参数与叶片的质量、最大等效应力的响应面方程;以叶片的质量最小为设计目标,利用遗传算法优化腹板的位置和厚度以及蜂窝芯层的厚度、胞元斜壁长,研究优化前后叶片在额定工况下最大的位移、应力和应变。结果表明:优化后叶片的质量减少了8.14%,且位移、应力和应变分别减少3.92%、29.39%和35.32%,结构性能得到明显提高。

主 题 词：垂直轴风力机 蜂窝芯层 有限元分析 复合材料叶片 

学科分类：080703[080703] 080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1671-024x.2022.03.013

馆 藏 号：203113522...