大型风电叶片预埋叶根连接参数化建模及强度分析

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20221028.003

复合材料科学与工程 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (10): 20-24.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20221028.003

大型风电叶片预埋叶根连接参数化建模及强度分析

王振刚, 唐雪, 蒋传鸿, 李晓, 张石强, 谢磊

吉林重通成飞新材料股份公司,重庆401336

收稿日期:2021-12-01 出版日期:2022-10-28 发布日期:2022-11-01
作者简介:王振刚(1991-),男,硕士,工程师,主要从事风电叶片结构设计方面的工作,wangzhengang@cfwind.cn。
基金资助:
国家重点研发计划资助(2020YFB1506700)

Parametric modeling and strength analysis of large-size wind turbine blades embedded root connection

WANG Zhen-gang, TANG Xue, JIANG Chuan-hong, LI Xiao, ZHANG Shi-qiang, XIE Lei

Jilin Chongtong Chengfei New Material Co., Ltd., Chongqing 401336, China

Received:2021-12-01 Online:2022-10-28 Published:2022-11-01

摘要/Abstract

摘要： 基于Python开发了风电叶片预埋叶根连接有限元建模脚本,通过预埋叶根连接几何模型参数化,同时自动进行材料属性设置、接触设置、网格划分及载荷约束设置,实现了预埋叶根连接参数化有限元建模。通过有限元分析软件对叶片双头螺栓和轴承端螺栓施加预紧力,在预紧力和外载共同作用下,利用有限元分析软件进行接触非线性计算,依据VDI 2230和GL 2010分析了预埋叶根连接螺栓及螺栓套与界面之间的静强度和疲劳强度,为预埋叶根连接设计优化提供指导和参考。基于Python开发的风电叶片预埋叶根连接参数化有限元建模脚本,缩短了风电叶片预埋叶根连接详细设计及结构校核周期。

关键词: 预埋叶根连接, 参数化建模, Python, 有限元分析

Abstract: A finite element modeling script for wind turbine blade embedded root connection was developed based on Python, through the parameterized geometric model of the wind turbine blade embedded root connection, the material properties, contact settings, grid mesh and loads constraint were set automatically, and realized the parameterized finite element modeling of the wind turbine blade embedded root connection. The pretension is applied to the blade bolt and hub bolt by finite element analysis software. Under the pretension and the external loads, contact nonlinear calculation is performed according to the finite element calculation results. The static and fatigue strength of the embedded root connection bolt and insert connection in laminate is analyzed through GL 2010 and VDI 2230 standard, providing guidance for the wind turbine blade embedded root connection design optimization. Embedded root connection finite element modeling script developed on Python significantly shortened the detail design and structural strength verification cycle of the wind turbine blade embedded root connection.

Key words: embedded root connection, parametric modeling, Python, finite element analysis

中图分类号:

TB332

王振刚, 唐雪, 蒋传鸿, 李晓, 张石强, 谢磊. 大型风电叶片预埋叶根连接参数化建模及强度分析[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(10): 20-24.

WANG Zhen-gang, TANG Xue, JIANG Chuan-hong, LI Xiao, ZHANG Shi-qiang, XIE Lei. Parametric modeling and strength analysis of large-size wind turbine blades embedded root connection[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2022, 0(10): 20-24.

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Parametric modeling and strength analysis of large-size wind turbine blades embedded root connection

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