机床与液压

作者：印四华，杨碧霞，徐康康，汪泉，王冯云，张明康

单位：广东海洋大学机械与能源工程学院；广东中科启航技术有限公司；广东工业大学机电工程学院；湖北工业大学机械工程学院；湖北工业大学机械工程学院；广东海洋大学机械与能源工程学院

关键词：风力机叶片;拓扑优化;结构参数;固有频率

基金：国家自然科学基金面上项目(51975190)；广东海洋大学科研启动经费项目(360302022202)；张小泉制造公司联合培养研究生示范基地(340205022201)

目前大型风力机叶片拓扑优化与结构参数设计相互脱节，导致拓扑优化结果不能很好地指导叶片结构参数设计。针对这一问题，以Sandia 5 MW叶片作为研究对象，采用拓扑优化方法寻找多工况作用下叶片的最佳材料分布。提取叶片主梁宽度、主梁偏移和腹板偏移角（主梁错位角）3个主要结构参数，分析各参数对叶片性能的影响。结果表明：主梁在距叶根约1/3处最宽，然后沿着叶片长度逐渐减小；5°左右腹板偏移角可提升叶片整体一阶固有频率及叶片位移性能；同时叶片一阶固有频率主要受襟翼方向的刚度影响。

来源：2024年第18期

《机床与液压》期刊编辑部

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