风力机叶片结构参数敏感性分析及优化设计

摘要：

以某1.5 MW风力机叶片为实例，建立叶片有限元模型，并对叶片关键结构参数进行敏感性分析。结果表明，铺层角度对叶片结构特性影响最大，主梁帽宽度及铺层厚度的影响次之，主梁帽铺层位置以及腹板布置位置的影响最小。在敏感性分析的基础上，建立以叶片质量最轻为目标函数，以主梁帽宽度、铺层数、铺层位置以及腹板布置位置为设计变量，以叶片的强度、刚度与振动性能为约束条件的优化设计数学模型，采用遗传算法与有限元法相结合的方法对叶片结构进行优化设计研究。与原设计方案相比，优化设计方案的叶片质量减轻9.8%，结构应变分布更为合理，且不会发生共振，表明优化方法合理有效。

关键词：风力机叶片、结构参数敏感性分析、优化设计、叶片质量、遗传算法、有限元法

分类号：TK83(风能、风力机械)

资助基金：江苏高校“沿海开发与保护协同创新中心”计划苏政办发[2013]56号;南通市科技引导专项2013400303

在线出版日期：2015-04-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：156-162