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《第29届全国结构工程学术会议论文集(第I册)》2020年
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风机叶片热弹性耦合性能的变分渐近多尺度模型

罗秋实  钟轶峰  施政  
【摘要】:准确、有效地预测风机叶片的热弹性行为对优化设计和性能评估至关重要。本文首先推导三维叶片热弹性变分表达式;利用结构固有小参数将热弹性能量泛函渐近扩展为系列二维能量,从而将原三维叶片热弹性问题严格拆分为二维截面分析和一维梁分析;通过约束条件下对泛函主导变分项的最小化,得到热弹翘曲函数解,并通过有限数值实现。基于全局响应重构局部位移、应力场,不需调用先验性假设和不必要的尺度分离假设。计算结果表明:构建模型预测的热弹性行为和局部三维应力场与有限元直接数值模拟(DNS)相吻合,但计算效率大为提高,为风机叶片的性能评估提供了一种新途径。

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