5MW垂直轴风力机结构设计研究
朱海波
缪维跑
李春
王海生
岳敏楠
上海理工大学 能源与动力工程学院,上海 200093
摘要：垂直轴风力机因其易大型化优势逐渐成为研究热点,但涉及结构方面的研究较为有限.因此,以5 MW垂直轴风力机为研究对象,提出了满足结构性能需求的叶片及支撑杆复合材料铺层设计方案.通过计算流体力学方法获得极端环境下气动载荷并加载至风力机表面,利用有限元方法对其进行静力学及模态分析.结果表明,提出的风力机叶片、支撑杆及塔架等主要结构部件在极端载荷下有足够的安全性,其最大位移位于叶片尾缘顶部,最大应力位于塔架与支撑杆连接处,最大应变位于与支撑杆接触的叶片腹板;停机迎风状态下垂直轴风力机风轮仍存在较强的扭转载荷特征;风轮工作频率小于风力机1阶固有频率,且其相对差超过10%,风轮在额定条件下不会发生共振.
关键词：垂直轴风力机叶片复合材料结构设计有限元分析
分类号：TH133(机械零件及传动装置)
论文发表日期：2025-04-14
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 120-129 )
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