2024叶片运输结构化设计的研究.pptx

2024/7/19风机叶片运输结构化设计的研究AeolonRDIntroduction

叶片结构设计接近下限运输结构需要针对叶片定制，且各家设计方案、理念不一样运输异常问题极易产生高昂问题解决成本叶片运输成本逐年加大2研究背景

3研究现状：质量问题案例-叶根运输支架问题描述：运输支架根端叶片固定板断裂，造成防雨罩破损原因简述：叶片运输过程未按设计工况使用，造成断裂板承担全部的车辆加减速冲击，疲劳断裂

4研究现状：质量问题案例-叶根运输螺栓问题描述：叶根运输螺栓难拆卸或拆卸不掉原因简述：叶片运输过程未按设计工况使用，造成断裂板承担全部的车辆加减速冲击，疲劳断裂

5研究现状：质量问题案例-叶身运输支架问题描述：叶片放置在叶片运输支架后发现结构层损伤原因简述：叶身运输支架与叶片贴合存在均布受力情况，后缘侧支架随形支撑板未在叶片结构承载层位置

6研究现状：质量问题案例-运输车辆损伤问题描述：叶片在车辆运输后发现结构层损伤原因简述：陆运过程中，叶片与车板钢架发生碰撞损伤叶片SS面前缘区域，在装车最低点区域，内表面出现损伤。外表面无明显损伤。

7研究现状：质量问题其余相关案例及原因简述叶片运输状态不合理，上表面积水，油漆浸泡损伤叶片运输支架随形支撑板积水，油漆浸泡损伤叶片运输支架随形支撑板保护垫脱色叶片运输支架腐蚀，锈水污染油漆叶片油漆损伤：叶片结构损伤超限高限宽撞伤叶片运输支架设计不合理，运输过程运输支架不能合理支撑叶片叶片堆叠间隙控制不足，叶片间撞伤

8研究目的与思路解决叶片运输结构设计相关的质量风险问题针对叶片产品和运输结构设计质量风险来源进行头脑风暴识别结构强度计算方面采用ansys有限元分析并进行样件测试针对操作风险项进行实操测试验证针对叶片柔性保护材料进行具体性能测试整理针对关键项设计风险项建立设计规范和认证体系研究目的：方法思路：

9研究成果有限元分析方法：A通过有限元叶片结构分析，对叶片运输、吊装区域结构强度有明确要求，根据理论校核，可以明确约束运输支架与叶片接触承载区域面积大小，避免叶片在运输过程中因正常运输过程导致结构层损伤问题。明确的运输支架设计、认证规范，方便设计工程师快速消化理解相关关键标准理论依据，在设计和认证过程得到良好贯彻执行，基本消除认证项内已知问题点的重复发生。建立运输结构设计和认证体系：B

10研究内案例分享-叶片承载点结构强度计算案例分享1、分析目标：模拟叶身支架靠近根部区域支架宽度分别为200mm,100mm,60mm,40mm,20mm,10mm，分析叶片的失效形式。

11运输结构设计-叶片运载点结构强度计算案例分享2、模型参数：建立叶片整体有限元模型，该叶片模型采用shell单元，建立叶身支架模型，叶身支架由1块随型板和4块肋板组成，支架的整体宽度为300mm，肋板间距100mm，板的厚度均设为10mm，材料属性钢，接触区域网格加密为10mm，其余区域为50mm，下图给出了叶片模型与支架模型的示意图和剖面图。

12运输结构设计-叶片运载点结构强度计算案例分享3、边界条件：对模型叶根区域阶段UX,UY,UZZ三个方向位移约束，叶身区域支架肋板底部固定约束，随型板和叶片接触区域建立摩擦约束，摩擦系数为0.2，接触区域宽度分别为200mm,100mm,60mm,40mm,20mm,10mm，未设置接触的区域两者为分离状态，施加一倍的重力，重力加速度10m/s2。

13运输结构设计-叶片运载点结构强度计算案例分享4、计算结果：根据GL2010规范要求，评估叶片纤维失效，纤维层间失效，稳定性失效。a、纤维失效

14运输结构设计-叶片运载点结构强度计算案例分享b、纤维层间失效

15运输结构设计-叶片运载点结构强度计算案例分享c、稳定性失效纤维层间失效GL2010规范要求安全系数为2.0419综上得出分析结论：假设支架弦向与叶片完全贴合的情况下，该叶片当支架与叶片轴向接触宽度小于27mm时，内铺层存在纤维层间失效的风险。

16研究展望历史发生过的叶片运输相关质量问题将极大减少或基本消除叶片设计流程得到规范，利于设计人员快速掌握和标准化设计为叶片的模块化设计奠定设计统一可行基础

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