李秋生，王青青

（河北工程大学机电工程学院，河北邯郸 056038）

复合材料风力机叶片的有限元建模

李秋生，王青青

（河北工程大学机电工程学院，河北邯郸 056038）

给出了直接应用ANSYS软件对复合材料风力机叶片建立有限元模型的方法，介绍了通过ANSYS的GUI操作界面的建模过程及步骤。直接用ANSYS建立模型避免了Pro/E、Solidworks、UG等三维软件与有限元软件相互转化的过程中数据丢失，实体失真等现象，更真实更准确地反映了复合材料叶片的实际结构性能。

ANSYS；有限元建模；风力机叶片；复合材料

0 前言

在当今能源短缺的情况下，风能作为一种环保可持续能源受到越来越多的关注。风力机发电机的叶片是将风能转化成机械能的重要组成部分，也是风力发电机组的核心部件，因此风力机叶片的设计是极为重要的。现在的风力机叶片的尺寸需要向大型化发展，而木材与金属等单一材料本身的特性又会限制这一发展。故需要寻找新的材料来满足叶片的要求。复合材料性能拥有更强的力学性能以及更好的耐酸碱、耐高温等性能，所以现在尺寸较大的叶片都采用复合材料。

大型复合材料风力机叶片的外形结构和铺层结构比较复杂，且存在过渡层和夹芯结构，这就增加了建模的难度。ANSYS软件是以有限元分析为基础的大型通用CAE软件，其中壳单元可最多设置250左右的铺层，可较好地反映复合材料的真实情况。利用ANSYS软件可直接建立叶片的模型，并能较准确地模拟其真实结构。……