基于解析位移形函数的改进风力机叶片梁单元
作者:郭鑫; 李东升; 魏达; 张雨
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为了提高空间梁单元在风力机叶片结构计算中的精度,提出了一种基于解析位移形函数的改进空间梁单元。首先,考虑叶片截面偏心的影响,从空间Timoshenko梁的平衡方程出发,构造了解析解弯曲位移的插值函数。根据弯曲位移与侧向位移和剪切变形之间的关系,得出剪切角的侧向位移和形函数。利用有限元人理论,得到了梁单元改进型风力机叶片的刚度矩阵和质量矩阵。编写了有限元程序,并用三个例子验证了梁单元改进刀片的正确性和准确性。最后,对5个叶片进行了模态分析,以准确获得叶片的固有频率和相应的振动模态。