| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 本课题的研究背景 | 第8-10页 |
| 1.1.1 全球风力发电的发展现状 | 第8-10页 |
| 1.1.2 国内风力发电的发展现状 | 第10页 |
| 1.2 本课题研究目的和意义 | 第10-11页 |
| 1.3 风力机叶片载荷和应变/应力的研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3.1 风力机叶片载荷的国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3.2 风力机叶片结构应变/应力的国内外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第13-14页 |
| 第二章 风力机的理论基础和叶片载荷分析及建模 | 第14-26页 |
| 2.1 水平轴风力机的基本理论 | 第14-19页 |
| 2.1.1 贝茨理论 | 第14-15页 |
| 2.1.2 动量理论 | 第15-17页 |
| 2.1.3 叶素理论 | 第17-18页 |
| 2.1.4 涡流理论 | 第18-19页 |
| 2.2 水平轴风力机叶片的基本载荷分析 | 第19-22页 |
| 2.2.1 气动力载荷 | 第20-21页 |
| 2.2.2 重力载荷 | 第21页 |
| 2.2.3 离心力载荷 | 第21-22页 |
| 2.3 风力机叶片三维实体建模 | 第22-25页 |
| 2.3.1 叶片截面翼型的选择 | 第23-24页 |
| 2.3.2 叶片各个剖面翼型空间实际坐标 | 第24页 |
| 2.3.3 利用Solidworks建立实体模型 | 第24-25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 基于ANSYS风力机叶片的流固耦合和静力计算分析 | 第26-56页 |
| 3.1 流固耦合理论基础 | 第26-28页 |
| 3.1.1 流体控制方程 | 第26页 |
| 3.1.2 固体控制方程 | 第26-27页 |
| 3.1.3 流固耦合方程 | 第27-28页 |
| 3.1.4 单向流固耦合分析 | 第28页 |
| 3.2 流固耦合的参数设置 | 第28-32页 |
| 3.2.1 计算流程和模块连接 | 第28页 |
| 3.2.2 流场计算域和网格划分 | 第28-30页 |
| 3.2.3 计算域边界条件设置 | 第30-31页 |
| 3.2.4 求解器设置 | 第31页 |
| 3.2.5 静力结构计算分析 | 第31-32页 |
| 3.3 结果及分析 | 第32-55页 |
| 3.3.1 风力机叶片静压力分布分析 | 第32-39页 |
| 3.3.2 不同载荷工况下风力机叶片变形分析 | 第39-48页 |
| 3.3.3 风力机叶片应变/应力分析 | 第48-55页 |
| 3.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 风力机叶片变形位移试验 | 第56-69页 |
| 4.1 试验方法及原理 | 第56-57页 |
| 4.1.1 DIC测试方法原理 | 第56页 |
| 4.1.2 立体摄像原理 | 第56-57页 |
| 4.2.试验材料及设备仪器 | 第57-59页 |
| 4.2.1 风电叶片材料及尺寸 | 第57-58页 |
| 4.2.2 试验仪器设备 | 第58-59页 |
| 4.3 试验内容及过程 | 第59-63页 |
| 4.3.1 试验内容 | 第59-60页 |
| 4.3.2 试验过程 | 第60-63页 |
| 4.4 试验结果分析 | 第63-68页 |
| 4.4.1 60°位置叶片在不同转速工况下的变形位移 | 第63-64页 |
| 4.4.2 -60°位置叶片在不同转速工况下的变形位移 | 第64-66页 |
| 4.4.3 试验与模拟对比分析 | 第66-68页 |
| 4.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 结论与展望 | 第69-71页 |
| 参考文献 | 第71-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 在读期间取得的科研成果 | 第75页 |
