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風(fēng)能作為可再生的綠色環(huán)保能源，憑借其巨大的商業(yè)潛力和環(huán)保效益，在全球新能源和可再生能源行業(yè)中創(chuàng)造了最快的增長(zhǎng)速度，是目前世界上能源領(lǐng)域發(fā)展最快的高新技術(shù)之一。
風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境惡劣，作為捕獲風(fēng)能的關(guān)鍵部件，風(fēng)機(jī)葉片的運(yùn)動(dòng)狀況和受力情況非常復(fù)雜，承受著大部分的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)載荷,其動(dòng)態(tài)響應(yīng)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性起著非常重要的作用。隨著風(fēng)輪向大型化、輕量化、高性能、低成本的方向發(fā)展，為了提高其性能和質(zhì)量，目前大型風(fēng)機(jī)葉片基本上都采用各種復(fù)合材料通過鋪放和樹脂浸透等成型工藝制造而成。整個(gè)葉片可簡(jiǎn)化為懸臂梁的結(jié)構(gòu)形式，葉片根部結(jié)構(gòu)將葉片與輪毅連接為一體，承受的載荷最大，情況尤其復(fù)雜，要求其必須具有足夠的強(qiáng)度和彎扭剛度。為此，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，預(yù)測(cè)應(yīng)力應(yīng)變的分布規(guī)律，進(jìn)而指導(dǎo)根部鋪層設(shè)計(jì)是風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。
風(fēng)機(jī)葉片的鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是使其強(qiáng)度和剛度在滿足使用壽命和安全性的條件下，確定整體鋪層角度、順序和厚度，包括單軸向布、多軸向布、夾芯材料等。根部鋪層順序具有一定的周期性，所以基于研究學(xué)者提出的復(fù)合材料厚板結(jié)構(gòu)有效彈性常數(shù)等效方法對(duì)葉片根部鋪層材料進(jìn)行性能等效，即將根部數(shù)百層復(fù)合纖維材料鋪層等效為正交各向異性材料，不但可以極大地提高建模效率，且在建模的過程中可以將葉片根部復(fù)雜的連接結(jié)構(gòu)考慮其中。
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