采用瞬态流固耦合仿真方法,对某风力机进行了动载荷和应力分析。在结构方面,三个长50?米商业玻璃纤维环氧树脂叶片建模使用壳元素,准确包括复合材料的性质。在流体方面,每一个叶片和轮毂都有一个六面体网格。然后通过覆盖技术将这些网格覆盖到结构化的背景网格中。结构求解器规定的位移施加在涡轮刚性旋转的顶部。采用k-epsilon湍流模型计算大气边界层(ABL)。计算流体力学(CFD)和计算固体力学(CSM)求解器使用内部代码进行强耦合。在整个模拟时间内,对每个叶片上的载荷、应力和位移的瞬态演化进行了监测。ABL在叶片外侧区域引起轴向位移的振荡。此外,考虑和研究了重力对结构的影响,表明重力对叶片切向位移的影响很大。振动变形导致每个叶片在旋转过程中所提供的扭矩存在明显差异。
——文章发布于2019年9月