2MW风力发电机叶片的设计建模和疲劳寿命分析
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 本课题的研究方法与主要章节概述 | 第15-17页 |
| 1.3.1 本课题的研究思路 | 第15-16页 |
| 1.3.2 主要章节概述 | 第16-17页 |
| 1.4 本章小结 | 第17-18页 |
| 2 风力发电机相关概念及理论 | 第18-29页 |
| 2.1 风力发电机组的类型 | 第18-19页 |
| 2.1.1 微型、小型、中型及大型风力发电机组 | 第18页 |
| 2.1.2 离网型和并网型风力发电机组 | 第18页 |
| 2.1.3 水平轴和垂直轴风力发电机组 | 第18-19页 |
| 2.2 大型水平轴并网风电机组的基本结构 | 第19-20页 |
| 2.3 水平轴风力发电机的特性系数 | 第20-21页 |
| 2.4 风力发电机的理论模型 | 第21-26页 |
| 2.4.1 贝兹理论 | 第21-23页 |
| 2.4.2 涡流理论 | 第23-24页 |
| 2.4.3 叶素-动量理论 | 第24-26页 |
| 2.5 风机组整体的设计要求 | 第26-28页 |
| 2.5.1 风力发电机设计的基本原则 | 第26页 |
| 2.5.2 风力发电机设计的外部条件 | 第26-27页 |
| 2.5.3 风力发电机等级要求 | 第27-28页 |
| 2.6 本章小结 | 第28-29页 |
| 3 风力发电机叶片的设计与建模 | 第29-48页 |
| 3.1 叶片的设计要求 | 第29-31页 |
| 3.1.1 山东沿海地区风能资源评估 | 第29页 |
| 3.1.2 特征风速的计算 | 第29-31页 |
| 3.2 常用的叶片气动外形设计方法 | 第31-33页 |
| 3.2.1 图解法 | 第32页 |
| 3.2.2 简化叶素-动量设计方法 | 第32页 |
| 3.2.3 Glauert设计方法 | 第32-33页 |
| 3.2.4 Wilson设计模型 | 第33页 |
| 3.3 叶片重要参数或指标的计算 | 第33-40页 |
| 3.4 叶片结构设计 | 第40-41页 |
| 3.4.1 叶片的结构设计要求 | 第40页 |
| 3.4.2 叶片的常用材料 | 第40-41页 |
| 3.4.3 叶片的剖面结构 | 第41页 |
| 3.4.4 叶片的铺层设计 | 第41页 |
| 3.5 风力发电机叶片的三维建模 | 第41-44页 |
| 3.5.1 翼型的坐标变换 | 第41-44页 |
| 3.6 叶片三维模型的实现 | 第44-47页 |
| 3.7 本章小结 | 第47-48页 |
| 4 叶片的载荷分析 | 第48-69页 |
| 4.1 载荷的分类 | 第48-49页 |
| 4.2 基于GH Bladed的叶片载荷分析 | 第49-53页 |
| 4.2.1 GH Bladed简介 | 第49页 |
| 4.2.2 风机模型的建立 | 第49-53页 |
| 4.3 计算结果的查看与分析 | 第53-57页 |
| 4.4 叶片的单向流固耦合分析 | 第57-66页 |
| 4.4.1 ANSYS Workbench简介 | 第57-58页 |
| 4.4.2 风速模型的选取 | 第58-59页 |
| 4.4.3 CFD仿真分析 | 第59-61页 |
| 4.4.4 网格收敛性分析 | 第61-66页 |
| 4.5 数值模拟结果与分析 | 第66-67页 |
| 4.6 本章小结 | 第67-69页 |
| 5 叶片疲劳寿命的计算 | 第69-79页 |
| 5.1 疲劳强度基础理论 | 第69-73页 |
| 5.1.1 疲劳性能曲线 | 第70-72页 |
| 5.1.2 Miner线性累积损伤理论 | 第72页 |
| 5.1.3 非线性疲劳累积损伤理论 | 第72-73页 |
| 5.2 2MW风机叶片的疲劳寿命计算 | 第73-78页 |
| 5.2.1 疲劳寿命分析方法 | 第74页 |
| 5.2.2 S-N曲线和损伤因子的获得 | 第74-78页 |
| 5.3 本章小结 | 第78-79页 |
| 6 总结与展望 | 第79-81页 |
| 6.1 总结 | 第79-80页 |
| 6.2 展望 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-86页 |
| 致谢 | 第86-88页 |
| 附录 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第88-89页 |
