广东省自然科学基金(05006496)
- 作品数：11 被引量：42H指数：5
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- 相关领域：动力工程及工程热物理自动化与计算机技术理学生物学更多>>
- 基于中轴的有限元网格生成算法及其应用被引量：1
- 2006年
- 有限元网格划分是有限元法中的关键技术,四边形网格是一种结构型网格,其计算精度与收敛速度比三角形网格好,现提出了一种基于形体中轴的、全四边形网格生成新算法,并作了相应的模拟分析,证明该算法的可行性和优越性。
- 侯贤昭刘旺玉欧元贤
- 关键词：有限元法网格生成
- 基于蒙特卡罗法的植物叶片可靠性分析
- 2009年
- 为探索植物叶片各变量参数及加载载荷与其可靠性之间密切关系,采集石栗新鲜植物叶片,通过三坐标测量仪获取植物叶片的坐标数据点云,在ANSYS中建立简化的叶片有限元模型,基于蒙特卡罗法对叶片模型施加随机风载求解计算。结果表明:假如模拟次数足够多,运用ANSYS软件与蒙特卡罗相结合的随机有限元法分析植物叶片的可靠性是可行的。
- 刘希凤刘旺玉
- 关键词：植物叶片叶脉蒙特卡罗法应力可靠性
- 植物叶片中轴图式与力学自适应性的关系(Ⅱ)——不同向量角的叶脉结构和叶片拓扑图被引量：7
- 2009年
- 为了探讨植物叶片的叶脉结构是否与其维持内部的总应变能最小有关,建立了6种具有不同侧脉向量角的叶脉网络模型,并对其进行了数值模拟.分析表明,与其它模型相比,按原始叶片建立的模型具有良好的机械性能,且始终能维持较小的内部应变能.此外,由单载荷场与多载荷场下的植物叶片拓扑图可知:应力是叶脉生长的诱导因素之一;除了实现自身的生理功能之外,为适应复杂环境应力的变化,叶脉网络已经演化成了一种稳定的具有自适应性的中轴图式结构.
- 刘旺玉龚佳兴侯文峰
- 关键词：植物叶片力学性能拓扑图
- 植物叶片粗枝网络结构多工况模拟分析被引量：2
- 2009年
- 采集三种新鲜植物叶片标本,通过拍照式三坐标测量仪获取植物叶片的坐标数据点云,在ANSYS中建立叶片的粗枝网络模型;并以三种植物叶片的粗枝网络模型为研究对象,对叶片在自然环境中受雨、风等载荷影响进行数值模拟。总结了植物叶片受载时应力分布及变形规律,发现不同类型叶子在雨和风的分别作用下最大等效应力均发生在主脉上,变形除了沿载荷方向的剪切弯曲外,还表现为绕主脉的扭转。
- 刘旺玉刘希凤
- 关键词：植物叶片叶脉数值模拟三坐标测量仪
- 基于响应面法的仿生风力机叶片可靠性分析被引量：12
- 2010年
- 根据风力机的基本理论和相似理论在有限元软件ANSYS中建立了一个翼型为SG6050,半径为1m的小型风力机叶片模型,运用结构仿生学原理,对所设计的风力机叶片进行铺层,其角度范围介于5°～90°之间,为体现中轴的对称性,正负铺层同时出现。利用基于响应面法的可靠性理论,比较了不同铺层方式下风力机叶片的可靠性。计算结果表明:可靠指标较高的角度集中在40°～70°之间,而以65°铺层可靠指标最大,即其失效概率最小,而在5°与90°附近的铺层其可靠指标相对较小。
- 刘旺玉张海全曾琳
- 关键词：仿生设计风力机叶片响应面法可靠性随机载荷
- 基于仿生设计的风力发电机叶片力学性能的实验研究被引量：5
- 2009年
- 根据风力机的基本理论和相似理论设计了一个翼型为SG6050，半径为1m的小型风力机叶片。运用结构仿生学原理，对所设计的风力机叶片进行了仿生物中轴铺层设计。通过模态实验与应变实验，比较了传统设计与仿生设计两种不同风力机叶片的力学性能。模态实验结果表明，基于仿生设计的叶片的前六阶固有频率比传统叶片的前六阶固有频率减少约8％；两种叶片的固有频率均满足设计要求；仿生设计的叶片几乎不会改变叶片的动态特性。而应变实验表明，仿生设计的叶片在各种工况下的应变均大于传统的叶片约10％～20％。新设计的叶片具有较好的柔性，有效减小了叶片的应力，提高了叶片的疲劳寿命。
- 刘旺玉张海全李明刚
- 关键词：仿生设计风力机叶片
- 基于形体中轴的全四边形有限元网格自动生成算法
- 2006年
- 空间任意形体均可由形体中轴和中轴半径重构.本文在任意区域的形体中轴生成的基础上,提出了一种应用中轴半径函数及其变化,生成全四边形有限元网格的新算法———排梯法.应用结果表明,本算法可生成接近正方形的高质量的网格,且算法简单,易于编程,能大大提高有限元计算效率和应用范围.
- 侯贤昭刘旺玉欧元贤侯文峰
- 关键词：有限元法
- 风力机柔性叶片的仿生设计与性能被引量：8
- 2010年
- 基于植物叶脉中轴对称结构的增强机理,提出了一种仿中轴图式拓扑结构的风力机柔性叶片设计方法,以20kW风力机叶片为研究对象,采用实验测定和数值模拟的手段,从叶片失速特性和风能利用效率的角度对仿生设计叶片的柔性进行了研究。结果表明,仿生物中轴设计的叶片在极端风速下具有较低的内部载荷,桨叶失速状态下的柔性较强,能够明显拓宽风力机的正常运行风速范围,提高风能的利用效率。
- 刘旺玉张鑫刘希凤龚佳兴
- 关键词：仿生设计自适应性弯扭耦合
- 风力机叶片动态性能与仿生特性研究被引量：4
- 2010年
- 以750kW水平轴风力机为研究对象,利用ANSYS复合材料单元,建立了风力机叶片数值模型。应用叶片结构振动有限元方法,从植物叶片叶脉动、静态特性出发,研究分析了风力机叶片叶素形状与材料铺层因素对其振动模态的影响,并初步探讨了风力机叶片仿生植物叶片的可行性。结果表明:不同的叶素形状可以改变叶片惯性矩,惯性矩越小,叶片的振动性能越好,与植物叶片振动特性相似;叶片材料的铺层分布对其振动模态的影响存在一定的规律,并与植物叶片叶脉分布规律相对应;两种因素对振动模态的影响效果可以叠加。
- 龚佳兴刘旺玉张鑫刘希凤
- 关键词：风力机叶片振动模态
- 植物叶片中轴图式与力学自适应性的关系(Ⅰ)——试验研究和数值模拟被引量：8
- 2007年
- 中轴图式是植物叶片的一个普遍几何特征,也是叶片承担自重和环境应力的主要结构单元.为探讨植物叶片拓扑结构对叶片的力学增强机理,采集双子叶植物的坐标数据制作了铜叶脉,通过在不同受力点施加不同量值的载荷,对叶脉的变形进行了试验研究和数值模拟.结果表明:叶脉的变形量符合叠加原理;数值模拟得到的变形趋势和变形量与试验结果趋于一致,证明所采用的试验方法是正确的.
- 刘旺玉侯文峰欧元贤
- 关键词：数值模拟
