所属领域

数字经济

技术成熟度

产业化

应用行业

力学

合作方式

技术转让、技术服务

成果概况

大型风电叶片一般由复合材料制成的复杂外形薄壁结构，其建模、仿真与设计工作异常烦杂。该项技术采用 Matlab 平台建立友好的 GUI 窗口，根据用户输入参数，通过现代全局优化方法，形成叶片气动优化模块，可得到用户需求的最优叶片外形方案；形成诸如 ANSYS等通用商用软件叶片有限元模型输入文件和自主知识产权复合材料结构力学求解器的有限元模型，形成叶片结构分析与设计模块，进而实现参数化的大型风电叶片结构承载能力、刚度、屈曲、疲劳等力学性能分析；通过综合气动优化和结构分析模块，可以多种途径高效地进行大型风电叶片外形、结构一体化设计，得到结构和外形满足要求的叶片气动外形和复合材料结构设计方案。

关键技术

基于 Matlab 平台，通过自主编程设计，开发了通用的 GUI 风电叶片设计平台，可实现如下主要功能：1）根据用户输入的风场参数、叶片参数、基础翼型、风机参数，基于年发电量最大得到大型风电叶片外形设计；2）根据用户输入的复合材料参数和外形要求建立复杂空间叶片三维有限元模型，实现叶片结构的参数化，从而进行大型风电叶片结构承载能力、刚度、屈曲、疲劳等力学性能分析；3）可进行大型风电叶片外形、结构一体化设计与分析。

应用领域和市场前景

2010 年承担江苏九鼎新材料股份有限公司委托的九鼎风电叶片理论与实验研究项目，2015年承担南京高传机电自动控制设备有限公司委托的 2.0MW-59m模块化叶片结构优化技术开发。