国家自然科学基金(51165028)
- 作品数：6 被引量：36H指数：3
- 相关作者：孙鹏文张兰挺张媛邓海龙王慧敏更多>>
- 相关机构：内蒙古工业大学北京航天时代激光导航技术有限责任公司包头钢铁（集团）有限责任公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金内蒙古自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理机械工程更多>>
- 基于能量法的复合材料层合板性能等效算法研究与应用被引量：3
- 2014年
- 为简化风力机叶片的建模和计算、提高效率,提出基于能量法的复合材料层合板性能参数等效方法。以材料的代表性体积单元RVE为研究对象,在能量法二维理论的基础上,根据RVE和均质等效体应力场与应变场在一定条件下相同的特点,利用变形能守恒理论,通过对不同形式变形能公式的变换,推导出层合板三维情况的性能等效刚度矩阵系数与RVE变形能的关系及等效矩阵的能量表达式。将该算法应用于[0°,±45°]三向层合板,计算结果与实测数据吻合。分别对1.5 MW叶片根部层合单元模型和等效模型进行结构分析和对比,结果表明二者数值吻合良好,验证了算法的可行性和有效性。
- 孟维迎孙鹏文张兰挺张媛邢哲健郜佳佳
- 关键词：刚度矩阵能量法风力机叶片
- 铺层参数对风力机叶片静态结构性能的影响分析被引量：15
- 2014年
- 复合材料风力机叶片的性能因铺层参数的变化而不同,为了优化铺层方案,探讨了铺层参数对风力机叶片静态结构性能的影响。以某1.5 MW风力机叶片距叶根1/3段为对象,建立其有限元模型,计算叶片在极限工况下各截面的载荷;分析该叶片铺层所采用的单、双、三轴向布的基本力学性能,得出可行替代方案。通过对不同铺层角度、铺层顺序和铺层比例的代表性铺层方案进行分析对比,初步得出叶片具有良好性能的铺放参数。在此基础上,优化原有设计方案,结果表明改进后叶片的失效因子和变形明显降低,验证了所得结论的正确性。
- 张兰挺邓海龙郜佳佳孙鹏文
- 关键词：结构性能风力机叶片复合纤维
- 复合纤维风力机叶片结构铺层优化设计研究被引量：13
- 2015年
- 从工程角度出发,以某1.5 MW叶片为对象,以结构整体性能最优为目标,运用分级优化的策略,采用理论分析、有限元分析与结构优化相结合的方法,建立数学优化模型、目标函数和约束条件,对铺层角度、铺层厚度及铺层顺序分别进行优化,得到叶片的优化铺层方案。优化前后结构分析结果表明:优化后叶片的最大主应力和应变均明显减弱,结构性能显著增强。可验证优化方案和方法的正确性和有效性。
- 孙鹏文邢哲健王慧敏张媛郜佳佳
- 关键词：结构优化数学模型复合纤维风力机叶片
- 基于子层刚度法性能等效的风机叶片分析研究被引量：2
- 2013年
- 为简化风机叶片的建模和计算、提高效率,研究基于子层刚度法的复合材料层合板性能参数等效方法。从层合介质的本构关系出发,推导适合正交各向异性复合材料具有3个正交弹性性能对称面特殊结构层合板的性能等效整体刚度矩阵。将改进后的子层刚度等效算法应用于某[0°,±45°]三向层合板,计算结果与实测数据十分接近;分别对某风机叶片根部层合单元模型和等效模型进行结构分析和对比,结果表明,二者数值吻合良好,该方法具有可行性和有效性。
- 孙鹏文岳彩宾张兰挺张媛
- 关键词：刚度矩阵复合纤维风机叶片
- 1.5MW风机叶片根部连接结构强度分析被引量：3
- 2013年
- 指在探索一种风机叶片根部复合纤维铺层连接结构强度分析方法,为设计和选材提供参考。叶片根部结构承受的载荷最大,要求其具有足够的强度和弯扭刚度。根部铺层具有一定的周期性,基于复合材料厚板结构有效弹性常数等效方法对某1.5MW风机叶片根部铺层材料进行了性能等效,建立了三维实体模型,确定了边界条件,在ABAQUS中分析得到了叶片根部区域和T型螺栓的应力分布。经校核,结果表明,根部铺层结构和T型螺栓均满足强度要求,验证了该方法的正确性。
- 孙鹏文邓海龙张兰挺王慧敏
- 关键词：强度分析复合材料
- 基于遗传算法的风力机叶片结构铺层厚度优化被引量：7
- 2016年
- 从工程角度出发,提出结合有限元法和遗传算法的优化方法,以解决复杂、多变量风力机叶片结构性能最值优化问题。根据复合材料层合板力学特性,推导单层铺层厚度与层合板主应力之间的数学关系,设计改进遗传算法,给出优化流程。以某1.5 MW叶片为对象,最大主应力为优化目标函数,对其进行铺层厚度优化,得到各轴向布在叶片不同部位的优化铺层厚度范围。结果表明:优化后叶片的最大主应力和应变均明显降低,结构性能显著提高,验证了优化方案和方法的正确性和有效性。
- 孙鹏文侯战华岳彩宾李建东安佰伟
- 关键词：遗传算法复合纤维风力机叶片
