风力机叶片结构设计PDF电子书下载

绪论 1

第一篇 叶片结构设计基础 7

第1章 基本准则 7

1.1 设计协调 7

1.2 设计基础 9

1.3 结构设计 10

1.4 结构重量与成本控制 11

第2章 复合材料基础 13

2.1 叶片复合材料结构件 16

2.2 叶片结构材料 19

2.3 增强纤维 19

2.4 树脂 21

2.5 其他结构材料 22

2.6 选材途径 22

2.7 复合材料力学测试 23

2.8 叶片复合材料工艺性 27

第3章 结构设计基础 31

3.1 设计基准 31

3.2 构型设计 42

3.3 结构设计流程 44

第二篇 叶片结构设计 49

第4章 结构件设计 49

4.1 主梁设计 50

4.2 腹板设计及缘条胶接 61

4.3 蒙皮设计 72

4.4 夹芯结构设计 73

4.5 前缘梁设计及前缘胶接 78

4.6 尾缘梁设计及尾缘胶接 80

4.7 叶根加强层设计 90

4.8 叶根连接设计 92

4.9 优化设计讨论 104

第5章 功能件设计 106

5.1 叶尖设计 106

5.2 防雷设计 106

5.3 胶衣及喷漆 109

5.4 运输加强层设计 109

5.5 叶根盖板设计 110

5.6 配重腔设计 110

5.7 挡雨环设计 111

5.8 双腹板PE管设计 111

5.9 其他设计 111

第三篇 叶片结构设计方法 115

第6章 结构校核准则 115

6.1 结构校核总则 115

6.2 叶片结构校核方法 116

6.3 叶片结构校核概述 116

6.4 强度分析 118

6.5 稳定性分析 118

6.6 变形分析 121

6.7 动力学特性分析 121

6.8 胶接分析 122

6.9 层间分析 122

6.10 疲劳分析 122

6.11 高级分析 123

第7章 一维方法 124

7.1 工字梁理论 124

7.2 叶片剖面模型简化 126

7.3 叶片剖面强度计算 128

7.4 叶片剖面强度分析 130

7.5 叶片弯曲变形计算 131

7.6 叶片剖面挠度分析 132

7.7 一维方法误差分析 133

7.8 一维方法应用拓展 135

第8章 二维方法 137

8.1 叶片强度计算 138

8.2 叶片固有频率与特征模态计算 151

8.3 等效疲劳载荷法计算疲劳损伤 153

8.4 二维工程算法 154

8.5 二维等截面有限元方法 155

第9章 三维方法 159

9.1 风力机叶片有限元分析 159

9.2 叶片有限元建模 160

9.3 叶片有限元模型局部细化 168

9.4 叶片有限元边界与加载 170

第10章 其他方法 185

10.1 叶片建模流程 185

10.2 叶片数据库 186

第四篇 叶片结构构件设计 189

第11章 基本校核分析 189

11.1 叶片基本校核 189

11.2 结构校核安全系数 190

11.3 强度校核 193

11.4 刚度校核 198

11.5 振动特性分析 200

11.6 叶片整体屈曲 207

第12章 层合板分析 208

12.1 层合板理论 208

12.2 层合板设计 215

12.3 层合平板的屈曲 217

12.4 纤维失效分析 226

12.5 树脂失效分析 228

12.6 层合板在叶片上的应用 231

第13章 夹芯结构分析 233

13.1 夹芯结构基础 233

13.2 夹芯结构设计 234

13.3 夹芯结构分析 235

13.4 夹芯结构分析方法 237

13.5 夹芯结构在叶片上的应用 249

13.6 腹板屈曲分析 249

13.7 叶片局部屈曲分析 253

13.8 叶片截面屈曲分析 254

第14章 胶接连接分析 255

14.1 胶接理论 255

14.2 胶接连接设计 257

14.3 胶接工程算法 262

14.4 胶接连接分析 266

14.5 胶接连接在叶片上的应用 268

第15章 螺栓连接分析 271

15.1 叶根预埋工艺的结构校核 271

15.2 后打孔叶根工艺的结构校核 287

第五篇 叶片结构设计专题 293

第16章 疲劳分析 293

16.1 理论基础 293

16.2 复合材料疲劳 298

16.3 叶片疲劳校核流程 301

16.4 疲劳载荷 302

16.5 疲劳校核危险点选取 303

16.6 叶片疲劳校核方法 304

16.7 叶片疲劳损伤判断 309

第17章 叶片抗冲击分析 311

17.1 冲击损伤分析技术 311

17.2 显示时间积分方法 314

17.3 材料本构关系 315

17.4 叶片抗冲击校核 316

17.5 叶片抗冲击试验 318

第18章 断裂力学与层间分析 319

18.1 复合材料的断裂分析 319

18.2 断裂力学中的主要参数 319

18.3 断裂力学计算方法 320

18.4 哑节点断裂单元 328

18.5 复合材料层间应力 334

18.6 叶片的层间失效与断裂破坏 338

第19章 可靠性分析 340

19.1 复合材料损伤容限 340

19.2 可靠性 342

第20章 叶片全尺寸测试 346

20.1 概述 346

20.2 材料测试与构件测试 346

20.3 叶片全尺寸测试简介 348

20.4 叶片数据与试验件要求 349

20.5 试验台 350

20.6 设计载荷与测试载荷 353

20.7 失效模式 354

20.8 质量与动态特性测试 354

20.9 静强度测试 355

20.10 疲劳测试 358

20.11 破坏性测试 358

第21章 总结与展望 359

21.1 设计与流程 359

21.2 校核与经验 360

21.3 设计和校核之外的眼界 361

21.4 对未来的展望 362

21.5 回到原点——复合材料薄壁杆件结构力学 364

参考文献 366

附录A 坐标系 368

附录B WB45.3叶片 371

名词索引 372