風(fēng)能展獨(dú)家直播：大型海上風(fēng)機(jī)葉片根部強(qiáng)度分析報(bào)告—風(fēng)電技術(shù)論壇

　　主題：2013年10月17日，北京國際風(fēng)能暨展覽會(huì)—風(fēng)電技術(shù)論壇。國電聯(lián)合動(dòng)力的張東燦工程師給大家?guī)黻P(guān)于海上風(fēng)機(jī)葉片根部強(qiáng)度分析的報(bào)告。以下是全文：
　　張東燦：各位觀眾大家上午好!我是國電聯(lián)合動(dòng)力的張東燦，我的演講題目是“大型海上風(fēng)機(jī)葉片根部強(qiáng)度分析報(bào)告”。研究背景是由于近年來海上風(fēng)機(jī)發(fā)展比較迅猛，2012年全球海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)量達(dá)到1131MW歐洲2012年新的海上風(fēng)機(jī)項(xiàng)目主要在英國、德國和比利時(shí)，2012年還在建設(shè)的海上風(fēng)機(jī)項(xiàng)目分布在丹麥、德國、瑞典、美國、中國、日本和韓國，總?cè)萘砍^了4000MW。中國海上風(fēng)機(jī)發(fā)展，2012年中國海上風(fēng)機(jī)新增裝機(jī)量46臺(tái)，容量達(dá)到127MW，潮間帶裝機(jī)量為113MW，中國海上風(fēng)電發(fā)展方面的主要成該集中在江蘇和東潮間帶1期50MW，增容項(xiàng)目和東潮間帶50MW實(shí)驗(yàn)增容項(xiàng)目。(表)表中可以看到目前2012年中國海上風(fēng)電項(xiàng)目的情況，江蘇響水和如東和上海東海大橋二期。
　　研究?jī)?nèi)容：主要從三個(gè)方面簡(jiǎn)單介紹一下
　　一個(gè)是葉片根部有元模型建立
　　二是葉根螺栓靜強(qiáng)度分析
　　三是葉根疲勞分析
　　背景：國內(nèi)聯(lián)合動(dòng)力是6趙宛風(fēng)機(jī)，葉片采用負(fù)荷材料制造，葉片根部是呈規(guī)則的圓筒狀，通過T型螺栓將其固定于輪轂上，T型螺栓對(duì)葉片來講作用非常大，它決定了葉片連接強(qiáng)度和使用壽命。
　　(圖)這兩個(gè)圖是展示了葉片根部的有限元模型，由于有限元模型以及它的載荷和邊際條件具有對(duì)稱性，所以為了減少建模的工作量，縮短計(jì)算時(shí)間，所以采取一半的有限元設(shè)計(jì)，采用的是APDL，好處是計(jì)算過程中便于修改模型的尺寸，因?yàn)槲覀冞x用的葉根螺栓直徑不一定是同時(shí)滿足葉根連接的靜強(qiáng)度，也就是極限強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度兩方面的要求，所以計(jì)算過程中我們需要反復(fù)的修改螺栓的尺寸，通過APDL建立的模型便于快速的修改螺栓尺寸的大小，可以大大的減少工作量。
　　這個(gè)圖是葉片有限元模型加載和邊界條件，下面是輪轂的假體，堆積面是防止它進(jìn)行平面移動(dòng)，約束點(diǎn)是在葉根葉片建立一個(gè)質(zhì)量點(diǎn)，通過RB3和葉片相連接。因?yàn)殪o強(qiáng)分析過程中有兩個(gè)主要的工作載荷部位，第一個(gè)是加預(yù)緊力，采用第一主用力，大概是500多兆帕，因?yàn)檫B接的螺栓主要承接的是拉力，我們關(guān)注第一主用力大概是520多兆帕。(圖)這個(gè)圖展示的是外在，加在最大的葉根處的扭矩，扭矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力結(jié)果是700多兆帕，這個(gè)螺栓受到的強(qiáng)度最大，如果這個(gè)螺栓滿足了，這可以說明這一組葉根螺栓它的強(qiáng)度是滿足要求的。