摘要
针对风力发电机组叶片在设计载荷下变桨轴承与叶根连接组件安全裕度问题,采用ANSYS Workbench有限元计算软件,选用根部预埋方式,对某1.5 MW级水平轴风力发电机根部螺栓连接系统进行静强度和疲劳强度分析.通过工程算法和有限元理论方法计算了叶根复合材料铺层、双头螺栓以及螺栓套的静强度和疲劳强度情况,结果表明:叶根各部件复合材料轴向应力拉伸和压缩最大值出现在叶片前缘和后缘区域,且沿前缘到后缘逐渐减小,环向玻纤应力水平较小;双头螺栓静强度最大应力出现在螺纹向细杆过渡位置,且沿圆周前缘至后缘方向逐渐减小;螺栓疲劳损伤随叶根圆周角度的增大,损伤值总体呈先增大后减小,最后再逐渐增大的趋势.该叶片的根部螺栓连接系统设计方案满足VDI2230规范要求,相关研究方法可为校核风电叶片叶根螺栓连接安全裕度问题提供参考.
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