气动载荷作用下复合材料风力机叶片结构优化设计

作     者：汪泉 陈进 王君 游颖 孙金风 邬述晖 WANG Quan;CHEN Jin;WANG Jun;YOU Ying;SUN Jinfeng;WU Shuhui

作者机构：湖北工业大学机械工程学院武汉430068 重庆大学机械工程学院重庆400030 

基　　金：国家高技术研究发展计划(863计划 2012AA051301) 国家自然科学基金(51175526) 湖北工业大学博士科研启动基金(BSQD13016)资助项目 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2014年第50卷第9期

页      码：114-121页

摘      要：针对复杂构形的复合材料风力机叶片内部结构,采用新设计的2 MW风力机叶片,基于等代设计法对其进行复合材料初始铺层设计;建立完整的叶片有限元参数化模型;基于修正的动量叶素理论,提出一种适用于叶片结构设计与优化的新的流固耦合方法;建立叶片优化数学模型,以叶片质量最小为优化目标,以层合板厚度、主梁位置等作为优化设计变量,采用粒子群算法与有限元法结合的策略对复合材料风力机叶片进行优化设计。优化结果表明,相比初始叶片,优化后的叶片质量有了较大的减少,而且以优化设计方案二(叶片主梁位置可变作为优化设计变量之一)的结果尤为明显。该研究对于风力机叶片结构设计及优化具有重要的指导意义,使风力机翼型、叶片及结构参数化一体化设计成为可能。

主 题 词：风力机叶片 铺层设计 有限元 动量叶素理论 粒子群算法 

学科分类：080703[080703] 080704[080704] 08[工学] 080203[080203] 0807[工学-电子信息类] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/jme.2014.09.114

馆 藏 号：203141172...