風電應用(三)葉片設計5

    結構鋪層校核對葉片結構設計來說也必不可少。前在校核方面,大多用通用商業有限元軟件,比如ANSYS、NASTRAN、ABAQUS等。對葉片進行校核時,考慮單層的極限強度、自振頻率和葉尖撓度,分析模型有殼模型和梁模型等,并且能夠做到這兩種模型的相互轉換,如圖2,3所示。與其他葉片結構相比,目前大型葉片的中空夾芯結構具有很高的抗屈曲失穩能力,較高的自振頻率,這樣設計出來的葉片相對較輕。有限元法可用于設計,但更多用于模擬分析而不是設計,設計與模擬必須交叉進行,在每一步設計完成后,必須更新分析模型,重新得到鋪層中的應力和應變數據,再返回設計,更改鋪層方案,再分析應力和變形等,直到滿足設計標準為止,如圖4所示。因為復合材料正交各向異性的特殊性,葉片各鋪層內的應力并不連續,而應變則相對連續,所以葉片結構校核的失效準則有時候完全采用應變失效準則。