風機葉片根端連接的有限元分析

圖1(a)  葉片根端連接圖   圖1(b)  T型螺栓接頭

　　2.2  載荷及邊界條件
　　在變漿風力機組中，軸承插在每個葉片和輪轂之間，使葉片可以繞軸旋轉或調節槳距。其中軸承的內環螺圈與葉片根端的T型螺栓接頭連接,而外環螺圈固定到輪轂上[5]。同時為了使葉根的疲勞荷載影響減至最小，標準操作是給T型螺栓加上預緊力，對于1.5MW級變速變槳風力機，對其葉根的每個T型螺栓施加預緊力300 kN。
　　葉片在正常工作狀態和故障情況下，會受到各種不同的風況影響。根據《風力發電機組第一部分 安全要求》（IEC61400-1）規范[6]，通過氣動載荷計算等，到葉片根端處的極限葉根彎矩5360 kNm及軸向力250kN。
　　3  有限元分析
　　ANSYS軟件是融結構、流體、電磁、聲熱以及耦合場分析于一體的大型通用有限元分析軟件，隨著計算機技術的發展而被廣泛應用于機械、土木、水利、航空、電子、生物等眾多領域，是這些領域進行國際國內分析設計技術交流的主要分析平臺[7]。