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《武汉理工大学》 2008年
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FRP风力机叶片设计与有限元分析

曾琴琴  
【摘要】: 随着化石能源的过渡消耗以及其对环境带来的严重影响,风能凭借其清洁、可循环利用等诸多优点而越来越受到重视,各国都在积极开发利用本国的风能资源,中国也不例外。近几年我国的风能发电业发展到一定的规模,但是我国关于风力发电技术的研究远落后于世界各国,尤其是风力发电机的关键技术。本文对风力发电机的关键部件叶片进行了研究。主要研究工作如下: 1.根据风力发电机叶片设计的经典理论设计叶片的外形,利用三维建模软件Pro/E建立叶片的三维实体模型。其中根据叶片翼型数据较多的设计特点,在传统建模方法无法实现的情况下,提出了导入数据文件的建模方法,提高了模型的建立效率。 2.依照飞机结构设计中的机翼及螺旋桨叶的铺层设计经验,结合风力发电机叶片空气动力学受力特点,以1.1MW风力机叶片的设计为对象,分析确定了一种铺层方案,为动力学分析提供了研究模型。 3.利用ANSYS有限元分析软件,使用复合材料SOLID185单元对叶片模型进行了静力分析和模态分析,并绘出叶片在停机风速下的应力情况图,同时确定出叶片的前十阶固有频率。结合叶片断裂的问题分析,为叶片的结构设计提供了参考依据。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM315

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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2 邱莉;陈晓东;;复合材料风机叶片的力学性能与结构优化[J];纺织导报;2013年10期
3 程杰;袁祖强;陆金桂;;基于Abaqus的大型风力机叶片有限元分析[J];机械设计与制造;2012年05期
4 蒋亮亮;赵雁;;单兵多功能应急供电系统中风机叶片的设计[J];计算机仿真;2013年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李庆亮;轴流式转子轮毂关键部位的有限元分析[D];山东科技大学;2010年
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8 宋芳芳;小型风力发电机叶片设计及仿真分析[D];浙江大学;2012年
9 文小军;风力发电叶片铺放机设计与仿真研究[D];武汉理工大学;2010年
10 郭晓伟;兆瓦级风电齿轮箱结构轻量化研究[D];大连理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 高洪;孟舒;查为民;李玲纯;张海涛;;6-3-3并联机构物理样机结构优化[J];安徽工程大学学报;2011年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 陈树勋;汤勇;应鸿烈;白斌;王素暖;;后装式压缩垃圾车结构的有限元分析[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
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7 刘秀芝;潘迎春;何政治;张巍;黄领才;;飞机复合材料构件胶接修补技术研究及应用[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
8 邢福君;潘迎春;张国强;温永海;张继超;;直升机复合材料结构连接技术研究与应用[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
9 宫少波;潘迎春;黄领才;王正龙;高大伟;;某直升机复合材料尾部结构设计、工艺与试验技术研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
10 王得刚;赵春雨;闻邦椿;;基于HyperMesh的车身模态分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
2 王骁;纳米蒙脱土改性沥青及其混合料的流变特性研究[D];武汉理工大学;2010年
3 张顺善;双丝间接电弧焊电弧特性及熔滴过渡研究[D];山东大学;2010年
4 刘卫东;改性聚丙烯纤维混凝土的工程性能研究[D];东华大学;2010年
5 刘向东;24kV永磁机构真空断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
6 王哲;大型风电机组变桨距控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
7 郭猛;框架—密肋复合墙结构抗震性能与设计计算方法研究[D];北京交通大学;2011年
8 马志勇;大型风电叶片结构设计方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
9 关宏波;GFRP套管钢筋混凝土组合结构的研究[D];大连理工大学;2011年
10 魏占国;林木联合采育机底盘设计理论研究与应用[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薛志鹏;断层活化导致井巷破坏的数值模拟分析[D];河南理工大学;2010年
2 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
3 许宏成;拉索预应力双曲抛物面网壳结构受力性能研究[D];山东科技大学;2010年
4 李鹏;磁悬浮风力发电机转子系统的研究[D];山东科技大学;2010年
5 郑珊珊;带流量稳定器的先导式比例减压阀设计研究与特性分析[D];山东科技大学;2010年
6 李全;驱动滚筒仿生表面增摩技术研究[D];山东科技大学;2010年
7 何敬玉;罗茨鼓风机振动噪声分析与数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
8 陈海清;吉林省洮南风电场选址及长远发展分析[D];长春理工大学;2010年
9 张磊涛;HHT在结构健康监测中的应用研究[D];浙江理工大学;2010年
10 史永伟;轮式装载机驱动桥多体动力学仿真分析[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王炳雷;李树虎;陈以蔚;;FRP在大型风力发电机叶片中的应用[J];工程塑料应用;2008年04期
2 王远东;朱涛;厉宁;张辉;;无缩口纤维缠绕制品的连接技术[J];工程塑料应用;2010年10期
3 沙庆云,任毅;石油专用管材生产技术的现状及进展[J];鞍钢技术;2000年06期
4 徐宜;刘云鹏;卜树峰;;基于雨流法的机械疲劳分析[J];车辆与动力技术;2008年03期
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7 张汝光;;复合材料结构设计的基本观念[J];玻璃钢;1997年02期
8 陈余岳;;风力机玻璃钢叶片疲劳分析[J];玻璃钢;2001年04期
9 陈博;;我国玻璃钢行业2001年运行情况与2002年展望[J];玻璃钢;2002年01期
10 陈余岳;姚辉;李波;;1MW变速恒频风力机复合材料叶片设计[J];玻璃钢;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 严晓建;江苏省沿海潮间带风电产业综合评价研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 马志勇;大型风电叶片结构设计方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
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4 崔光育;蜂窝夹层壳的线性与非线性静动力数值分析方法研究[D];清华大学;1995年
5 喻言;结构健康监测的无线传感器及其网络系统[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 杨姝;复杂机械结构拓扑优化若干问题研究[D];大连理工大学;2007年
7 李军向;大型风机叶片气动性能计算与结构设计研究[D];武汉理工大学;2008年
8 袁艳;先进控制理论在复杂工业控制系统中的应用研究[D];中南大学;2006年
9 黄雪峰;光纤Bragg光栅测量理论及其在动力工程中应用的研究[D];浙江大学;2008年
10 杨忠清;玻璃纤维增强树脂基复合材料疲劳行为研究[D];南京航空航天大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李林;基于可靠性的TBM刀盘轻量化设计[D];大连理工大学;2010年
2 王玉兴;内燃机薄壁件噪声和密封性能的仿真分析及结构优化设计[D];浙江大学;2010年
3 桑鹏飞;风力发电机组变桨距轴承性能分析与研究[D];华北电力大学(北京);2011年
4 鲍崇山;H型垂直轴风力发电机组支承塔架的结构选型和受力性能研究[D];北京交通大学;2011年
5 赵娟;基于ANSYS的碳纤维复合材料传动轴的铺层设计[D];武汉理工大学;2011年
6 王伟;风电叶片结构设计软件的开发与研究[D];华北电力大学(北京);2011年
7 李彦蓉;风力发电机叶片结构有限元分析[D];华北电力大学(北京);2011年
8 童跃;水平轴风力机塔架载荷及振动的有限元分析[D];兰州理工大学;2011年
9 李巧;变速恒频双馈风力发电系统及其励磁控制策略研究[D];华中科技大学;2009年
10 石先蓉;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];南京航空航天大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王超;李军向;张石强;丁惢;;大型风力机叶片全尺寸静力测试分析[J];玻璃钢/复合材料;2014年02期
2 化斌斌;马吉胜;孙河洋;吴大林;赵思源;;弹带挤进压力与火药气体压力对身管疲劳寿命影响研究[J];机械设计与制造;2013年06期
3 杨溢;谭宗柒;叶惠军;周玉琼;;垂直轴风轮机叶片气动特性模拟与分析[J];三峡大学学报(自然科学版);2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈广华;风力发电机组组合式叶片结构设计研究[D];华北电力大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周敏;FRP球形压力容器纤维缠绕规律分析及装备研究[D];武汉理工大学;2011年
2 孙学先;HQWB应急保障车关键部件设计及控制系统研究[D];武汉理工大学;2011年
3 乔珍珍;纤维丝铺放靴控制系统的设计研究[D];武汉理工大学;2011年
4 何林玲;飞机机翼铺放机设计与仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
5 赵朋举;网格结构的多束纤维铺放头研究[D];武汉理工大学;2012年
6 沈健;罐形容器缠绕机构的研究与设计[D];武汉理工大学;2012年
7 张健美;大型风电机组叶片铺层设计及有限元数值模拟研究[D];华北电力大学;2012年
8 陈存福;潮流能水平轴水轮机叶片优化及水动力性能研究[D];中国海洋大学;2012年
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10 先国军;新型集装箱蜂窝地板试验研究分析[D];华南理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 赵稼祥;2002年世界碳纤维前景[J];高科技纤维与应用;2002年06期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘先曙;;风力发电惹来官司[J];科技潮;1995年02期
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6 涂强;;美国的风力发电发展概况[J];中国水能及电气化;2009年09期
7 陈良康;;6米φ型垂直轴风力发电机[J];太阳能;1984年04期
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10 董永祺;熊学斌;;国产风力发电机FRP叶片一瞥——2000北京国际可再生能源展览会侧记[J];玻璃钢;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 侯书红;张新燕;;利用面向方框图的仿真方法对风力发电机进行仿真[A];'2000系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2000年
3 李长有;程晓琦;;基于单片机的风力发电机转速检测装置设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
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5 臧建彬;刘飞;于佳;刘叶弟;;低风速环境风力发电机的特点及优化[A];全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集[C];2011年
6 高明;吴志强;;基于叶素理论MW级水平轴风力发电机系统建模研究[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
7 郭洪澈;郭庆鼎;;风力发电机组变桨距系统的H_∞控制研究[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
8 吴世展;;兆瓦级双馈风力发电机设计[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年
9 曹青;张燎军;;地基基础对风力发电机塔架系统地震响应的影响研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
10 ;H型垂直轴风力发电机(1000W)[A];力学与西部开发会议论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 李学华;南非发明新型垂直轴风力发电机[N];科技日报;2009年
2 记者 赵国清;沈阳造出国内首台3.0兆瓦风力发电机[N];沈阳日报;2009年
3 本报记者 杨期仁 通讯员 赵子征 李理纯;湘机一风力发电机新产品通过省级鉴定[N];湘潭日报;2009年
4 通讯员 楮宁;沈阳造出国内首台3.0兆瓦风力发电机[N];中国技术市场报;2009年
5 记者 罗佳旻;“菲仕”风力发电机填补多项国内空白[N];宁波日报;2010年
6 美国专利律师 薛之扬;风力发电机巨头专利官司愈演愈烈[N];科技日报;2010年
7 娜姿;全省首台2MW双馈风力发电机在宜下线[N];宜兴日报;2011年
8 CNE记者 霍丽文;提高双馈风力发电机准入标准[N];中国电力报;2011年
9 江苏 马鹏飞;风力发电机工作原理及选购[N];电子报;2002年
10 本报通讯员 薛瑞平 郭春宝;守护“风电之都”[N];中国气象报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范晓旭;变速恒频风力发电机组建模、仿真及其协调优化控制[D];华北电力大学(北京);2010年
2 王慧敏;双馈风力发电机积分滑模励磁控制与混合粒子群优化设计[D];天津大学;2010年
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4 周志刚;随机风作用下风力发电机齿轮传动系统动力学及动态可靠性研究[D];重庆大学;2012年
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6 任丽娜;永磁同步风力发电机的最佳功率跟踪控制策略研究[D];燕山大学;2012年
7 金石;变速恒频无刷双馈风力发电机的直接转矩控制技术研究[D];沈阳工业大学;2011年
8 汪令祥;永磁同步直驱型全功率风机变流器及其控制[D];合肥工业大学;2011年
9 安忠良;模块式变速恒压混合励磁风力发电机设计研究[D];沈阳工业大学;2011年
10 胡雪松;直驱永磁同步风力发电系统功率平滑策略的研究与控制系统设计[D];重庆大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王欣;300W风力发电机偏航控制系统模拟研究[D];内蒙古农业大学;2011年
2 李佳;基于300W小型风力发电机自动刹车系统的试验研究[D];内蒙古农业大学;2011年
3 郁灿;双馈风力发电机的稳态分析与变流器设计[D];北京交通大学;2010年
4 郑波;风力发电机变桨距系统研究[D];华北电力大学(北京);2011年
5 张慧宁;风力发电机智能偏航控制系统研究[D];东华大学;2010年
6 彭镭;兆瓦级风力发电机监测与故障诊断系统设计[D];湖南大学;2010年
7 吴卫珍;基于分数阶微积分风力发电机变浆距控制方法研究[D];南京林业大学;2010年
8 李文慧;50W路灯用垂直轴风力发电机的实验与研究[D];内蒙古农业大学;2010年
9 钱杰;低风速小型永磁风力发电机叶片及支承的研究与设计[D];武汉理工大学;2010年
10 赵巧红;双馈风力发电机测试系统的研制[D];湖南科技大学;2010年
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