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风机叶片的有限元分析及优化设计

闫文娟  粟辉  代海涛  秦明  
【摘要】:对某兆瓦级叶片的结构进行有限元建模,将特定加载条件下的计算位移情况与实际叶片静载测试结果对比,计算结果表明二者误差在25%以内,从而证明了该玻纤叶片模型的准确性。在此基础上,用碳纤维复合材料(CFRP)铺层替代部分玻璃纤维复合材料(GFRP)铺层,建立玻纤/碳纤混杂叶片模型,并进行计算。结果表明,在保证叶片刚度基本不变的前提下,引入碳纤维复合材料可以使叶片减重近20%。此外,本文还分析了碳纤维复合材料的横向断裂应变是其能否用于叶片结构设计的关键。

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