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风力机叶片腹板结构拓扑优化设计研究

风力机叶片腹板结构拓扑优化设计研究（1）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

一、内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

研究背景和意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

国内外研究现状及发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

二、风力机叶片腹板结构概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

叶片腹板结构的基本构成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

叶片腹板结构的功能与作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

叶片腹板结构的典型结构形式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

三、拓扑优化设计理论及方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

拓扑优化设计的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

拓扑优化设计的常用方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

拓扑优化设计在风力机叶片腹板结构中的应用．．．．．．．．．．．．．．．15

四、风力机叶片腹板结构拓扑优化设计的建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

设计变量的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

优化目标的建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

约束条件的设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

拓扑优化设计的数学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

五、风力机叶片腹板结构拓扑优化设计的实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

初始设计方案的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

优化算法的选取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

优化计算过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

优化结果的分析与评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

六、风力机叶片腹板结构拓扑优化设计的实验研究．．．．．．．．．．．．．．27

实验方案的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

实验模型的制作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

实验数据的采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

实验结果的分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

七、风力机叶片腹板结构拓扑优化设计的实际应用．．．．．．．．．．．．．．33

在风力发电机组中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

在风力机叶片制造中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

在风能利用领域的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

八、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

研究结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

研究创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

展望与未来研究方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

风力机叶片腹板结构拓扑优化设计研究（2）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

1.2研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

1.3国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

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