风力机叶片腹板缘条结构分析

摘要

大型风力机叶片根部腹板与蒙皮粘结区常发生疲劳失效,造成腹板脱胶,进而影响风力机的安全运行.腹板缘条作为腹板与蒙皮的连接部件对腹板粘结区应力分布及叶片的结构性能有重要影响.文中以NREL 5MW风力机为研究对象,对叶片分别建立单、双腹板有限元模型.采用ICEM CFD对计算域进行结构化网格划分,在fluent软件中流场分析,并获取额定工况下的气动载荷.通过Ansys与Ansys workbench联合仿真,分析添加缘条结构前后叶片在额定工况下的叶片结构性能的变化,研究发现缘条结构有助于减小叶片变形、改善粘结区应力分布以及改变叶片固有频率,其中对单腹板叶片改善较小,双腹板叶片改善明显.