文档介绍：团匣匹疃猛Ⅲ
仿鼻,建耀 I C A D /C A M I C A E /C A P P
基于0 ptiS t r u c t 的风力叶片拓扑优化设计
刘旺玉。曾琳, 张勇
工工 5 10 6 4 1
( 华一南一~理一大一学~~机械与汽车程学院, 广州
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T o p o l o g y O p t i m i z a t i o n o f W i n d T u r b i n e B l a d e B a s e d o n O p t i S t r u c t
- n Y o n
一L I U W a n y u , Z E N G L i , Z H A N G g
一一g 一
c o o l o f e c h a n i c a l a n d A u t o m o b i l e E n i n e e r i n S o u t h C h i n a U n i v e r s i t o f T e c h n o l o G u a n z h o u 5 1 0 6 4 1 , C h i n a
( S h M g g , y g y , g )
A s t r a c t B a s e d o n O t i S t r u c t t h e 2 D s h e e t a n d w i n d t u r b i n e b l a d e w e r e o t i m i z e d u n d e r d i f e r e n t o b e c t i v e s u s i n
b : p , 淼 p j g
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t o p o l o g y o p t i m i z a t i o n m e t h o d T h e o钉p t i矧m a l s t r u c t u一滑r e s o f h o m g e o u d o p i p t d t t h
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K e y w o r d s : O p t i S t r u c t ;t o p o l o g y o p t焉i m i z a t i o n ;w i n d t u r b i n e b l a d e
一一
啦 m i n E x x 1
风力叶片是风力发电机组的核心槲嬲部夥件之, 传统的( 。) f < 。) ( )
N
叶片大多采用复合材料, 如玻璃钢等制造。叶片的设计大
s .tI _ K u ( 2 )
( 磺。) _厂
一∑
致可以分为两个层面: 是气动设计, 主要决定风轮直 P = I
径、叶片数、叶片各剖面弦长、扭角分布及选取剖面翼型;
A 产 A 。( 3 )
二是叶片构造设计, 主要考虑叶剖面及根端的构造设计, Ⅳ
4
包括叶片厚度和加强筋的布置。前者是根据动量理论和∑p ∥≤ V ( )
e = 1
涡流理论等原理对叶片工况进行空气动力学设计,
X ≈ e = ⋯
m i n ≤。≤ z ~ ( l , , Ⅳ) 【5 )
一⋯
W i l s o n 气动优化设计理论是目前常用的方法之。后
x
其中, E ( 。)为期望优化目标, ‰为离散设计变量( 可以为
者主要是针对叶片实际工况在选定的叶片翼型上进行材
K u ,
结构密度或厚度等) , 。为单元刚度, f 分别为单元的位
12 j
料和结构的合理设计, 采用诸如有限单元法, 遗传算法
移向量和节点力向量, A , 和 A 。分别为结构性能约束