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| 随着世界能源危机问题和环境问题越来越受到全球的关注,新能源已经成为研究的热点问题。风能作为清洁能源其发展和前景不可小视，随着风力发电行业的发展，风机组的额定功率越来越大，这使得风机叶片也向着高速、重载及轻量化急速发展。对叶片要求的不断升高使得复合材料叶片的长度越来越大，工作的基本参数的要求也越来越高。怎样通过对叶片的结构和复合材料进行优化已经成为研究的主要方向。同时，叶片破坏的主要形式是疲劳破损，对其进行疲劳寿命预测显得尤为重要。本研究课题中，以叶素动量理论、叶尖损失模型、轮毂损失模型和尾流模型为基础，以瑞典FFA-W3翼型族作为基本的外部翼型，运用FAST软件对叶片基本参数进行了计算，对符合材料叶片各个结构的铺层方案进行了研究，并对复合材料叶片的结构特性进行了分析。然后，研究了复合材料叶片有限元分析模型的建模方法，运用前面计算得到的叶片参数，建立了复合材料叶片的数值模拟模型并进行有限元分析。并在ANSYS workbench平台中建立了风力机三叶片流固耦合分析场，探讨了叶片在仿真风场中非均布载荷下的动态特性。最后以叶片材料的S-N疲劳性能曲线，应用Palmgren-miner线性累积损伤准则为基础，运用随机有限元和可靠性分析相结合的方法对叶片的失效机理及疲劳特性进行分析。 |
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