2024風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)輸結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的研究

風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)輸結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的研究AeolonR&DIntroduction2024風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)輸結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的研究AeolonR&DIntroduction2024研究背景葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)接近下限運(yùn)輸結(jié)構(gòu)需要針對(duì)葉片定制，且各家設(shè)計(jì)方案、理念不一樣運(yùn)輸異常問(wèn)題極易產(chǎn)生高昂?jiǎn)栴}解決成本葉片運(yùn)輸成本逐年加大2研究背景葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)接近下限運(yùn)輸結(jié)構(gòu)需要針對(duì)葉片定制，且各家設(shè)計(jì)方案、理念不一樣運(yùn)輸異常問(wèn)題極易產(chǎn)生高昂?jiǎn)栴}解決成本葉片運(yùn)輸成本逐年加大2研究現(xiàn)狀：質(zhì)量問(wèn)題案例-葉根運(yùn)輸支架問(wèn)題描述：運(yùn)輸支架根端葉片固定板斷裂，造成防雨罩破損原因簡(jiǎn)述：葉片運(yùn)輸過(guò)程未按設(shè)計(jì)工況使用，造成斷裂板承擔(dān)全部的車(chē)輛加減速?zèng)_擊，疲勞斷裂3研究現(xiàn)狀：質(zhì)量問(wèn)題案例-葉根運(yùn)輸支架問(wèn)題描述：運(yùn)輸支架根端葉片固定板斷裂，造成防雨罩破損原因簡(jiǎn)述：葉片運(yùn)輸過(guò)程未按設(shè)計(jì)工況使用，造成斷裂板承擔(dān)全部的車(chē)輛加減速?zèng)_擊，疲勞斷裂3研究現(xiàn)狀：質(zhì)量問(wèn)題案例-葉根運(yùn)輸螺栓問(wèn)題描述：葉根運(yùn)輸螺栓難拆卸或拆卸不掉原因簡(jiǎn)述：葉片運(yùn)輸過(guò)程未按設(shè)計(jì)工況使用，造成斷裂板承擔(dān)全部的車(chē)輛加減速?zèng)_擊，疲勞斷裂4研究現(xiàn)狀：質(zhì)量問(wèn)題案例-葉根運(yùn)輸螺栓問(wèn)題描述：葉根運(yùn)輸螺栓難拆卸或拆卸不掉原因簡(jiǎn)述：葉片運(yùn)輸過(guò)程未按設(shè)計(jì)工況使用，造成斷裂板承擔(dān)全部的車(chē)輛加減速?zèng)_擊，疲勞斷裂4研究現(xiàn)狀：質(zhì)量問(wèn)題案例-葉身運(yùn)輸支架問(wèn)題描述：葉片放置在葉片運(yùn)輸支架后發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)層損傷原因簡(jiǎn)述：葉身運(yùn)輸支架與葉片貼合存在均布受力情況，后緣側(cè)支架隨形支撐板未在葉片結(jié)構(gòu)承載層位置5研究現(xiàn)狀：質(zhì)量問(wèn)題案例-葉身運(yùn)輸支架問(wèn)題描述：葉片放置在葉片運(yùn)輸支架后發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)層損傷原因簡(jiǎn)述：葉身運(yùn)輸支架與葉片貼合存在均布受力情況，后緣側(cè)支架隨形支撐板未在葉片結(jié)構(gòu)承載層位置5研究現(xiàn)狀：質(zhì)量問(wèn)題案例-運(yùn)輸車(chē)輛損傷問(wèn)題描述：葉片在車(chē)輛運(yùn)輸后發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)層損傷原因簡(jiǎn)述：陸運(yùn)過(guò)程中，葉片與車(chē)板鋼架發(fā)生碰撞損傷葉片SS面前緣區(qū)域，在裝車(chē)最低點(diǎn)區(qū)域，內(nèi)表面出現(xiàn)損傷。外表面無(wú)明顯損傷。6研究現(xiàn)狀：質(zhì)量問(wèn)題案例-運(yùn)輸車(chē)輛損傷問(wèn)題描述：葉片在車(chē)輛運(yùn)輸后發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)層損傷原因簡(jiǎn)述：陸運(yùn)過(guò)程中，葉片與車(chē)板鋼架發(fā)生碰撞損傷葉片SS面前緣區(qū)域，在裝車(chē)最低點(diǎn)區(qū)域，內(nèi)表面出現(xiàn)損傷。外表面無(wú)明顯損傷。6研究現(xiàn)狀：質(zhì)量問(wèn)題其余相關(guān)案例及原因簡(jiǎn)述超限高限寬撞傷葉片運(yùn)輸支架設(shè)計(jì)不合理，運(yùn)輸過(guò)程運(yùn)輸支架不能合理支撐葉片葉片堆疊間隙控制不足，葉片間撞傷7葉片運(yùn)輸狀態(tài)不合理，上表面積水，油漆浸泡損傷葉片運(yùn)輸支架隨形支撐板積水，油漆浸泡損傷葉片運(yùn)輸支架隨形支撐板保護(hù)墊脫色葉片運(yùn)輸支架腐蝕，銹水污染油漆葉片油漆損傷：葉片結(jié)構(gòu)損傷研究現(xiàn)狀：質(zhì)量問(wèn)題其余相關(guān)案例及原因簡(jiǎn)述超限高限寬撞傷葉片運(yùn)輸支架設(shè)計(jì)不合理，運(yùn)輸過(guò)程運(yùn)輸支架不能合理支撐葉片葉片堆疊間隙控制不足，葉片間撞傷7葉片運(yùn)輸狀態(tài)不合理，上表面積水，油漆浸泡損傷葉片運(yùn)輸支架隨形支撐板積水，油漆浸泡損傷葉片運(yùn)輸支架隨形支撐板保護(hù)墊脫色葉片運(yùn)輸支架腐蝕，銹水污染油漆葉片油漆損傷：葉片結(jié)構(gòu)損傷研究目的與思路解決葉片運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題針對(duì)葉片產(chǎn)品和運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源進(jìn)行頭腦風(fēng)暴識(shí)別結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算方面采用ansys有限元分析并進(jìn)行樣件測(cè)試針對(duì)操作風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)進(jìn)行實(shí)操測(cè)試驗(yàn)證針對(duì)葉片柔性保護(hù)材料進(jìn)行具體性能測(cè)試整理針對(duì)關(guān)鍵項(xiàng)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)建立設(shè)計(jì)規(guī)范和認(rèn)證體系8研究目的：方法思路：研究目的與思路解決葉片運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題針對(duì)葉片產(chǎn)品和運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源進(jìn)行頭腦風(fēng)暴識(shí)別結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算方面采用ansys有限元分析并進(jìn)行樣件測(cè)試針對(duì)操作風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)進(jìn)行實(shí)操測(cè)試驗(yàn)證針對(duì)葉片柔性保護(hù)材料進(jìn)行具體性能測(cè)試整理針對(duì)關(guān)鍵項(xiàng)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)建立設(shè)計(jì)規(guī)范和認(rèn)證體系8研究目的：方法思路：研究成果通過(guò)有限元葉片結(jié)構(gòu)分析，對(duì)葉片運(yùn)輸、吊裝區(qū)域結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有明確要求，根據(jù)理論校核，可以明確約束運(yùn)輸支架與葉片接觸承載區(qū)域面積大小，避免葉片在運(yùn)輸過(guò)程中因正常運(yùn)輸過(guò)程導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層損傷問(wèn)題。A明確的運(yùn)輸支架設(shè)計(jì)、認(rèn)證規(guī)范，方便設(shè)計(jì)工程師快速消化理解相關(guān)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)理論依據(jù)，在設(shè)計(jì)和認(rèn)證過(guò)程得到良好貫徹執(zhí)行，基本消除認(rèn)證項(xiàng)內(nèi)已知問(wèn)題點(diǎn)的重復(fù)發(fā)生。B9研究成果通過(guò)有限元葉片結(jié)構(gòu)分析，對(duì)葉片運(yùn)輸、吊裝區(qū)域結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有明確要求，根據(jù)理論校核，可以明確約束運(yùn)輸支架與葉片接觸承載區(qū)域面積大小，避免葉片在運(yùn)輸過(guò)程中因正常運(yùn)輸過(guò)程導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層損傷問(wèn)題。A明確的運(yùn)輸支架設(shè)計(jì)、認(rèn)證規(guī)范，方便設(shè)計(jì)工程師快速消化理解相關(guān)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)理論依據(jù)，在設(shè)計(jì)和認(rèn)證過(guò)程得到良好貫徹執(zhí)行，基本消除認(rèn)證項(xiàng)內(nèi)已知問(wèn)題點(diǎn)的重復(fù)發(fā)生。B9研究?jī)?nèi)案例分享-葉片承載點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算案例分享1、分析目標(biāo)：模擬葉身支架靠近根部區(qū)域支架寬度分別為200mm,100mm,60mm,40mm,20mm,10mm，分析葉片的失效形式。10研究?jī)?nèi)案例分享-葉片承載點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算案例分享1、分析目標(biāo)：模擬葉身支架靠近根部區(qū)域支架寬度分別為200mm,100mm,60mm,40mm,20mm,10mm，分析葉片的失效形式。10運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-葉片運(yùn)載點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算案例分享2shell1運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-葉片運(yùn)載點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算案例分享2shell14300mm，100mm，10mm，10mm，50mm，下圖給出了葉片模型與支架模型的示意圖和剖面圖。11運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-葉片運(yùn)載點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算案例分享UX,UY,UZZ三個(gè)方向位移約束，葉身區(qū)域支架肋板底部固定約束，隨型板和葉片接觸區(qū)域建立摩擦約束，0.2，200mm,100mm,60mm,40mm,20mm,10mm，運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-葉片運(yùn)載點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算案例分享UX,UY,UZZ三個(gè)方向位移約束，葉身區(qū)域支架肋板底部固定約束，隨型板和葉片接觸區(qū)域建立摩擦約束，0.2，200mm,100mm,60mm,40mm,20mm,10mm，10m/s2。12運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-葉片運(yùn)載點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算案例分享4、計(jì)算結(jié)果：根據(jù)GL2010規(guī)范要求，評(píng)估葉片纖維失效，纖維層間失效，穩(wěn)定性失效。a、纖維失效13運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-葉片運(yùn)載點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算案例分享4、計(jì)算結(jié)果：根據(jù)GL2010規(guī)范要求，評(píng)估葉片纖維失效，纖維層間失效，穩(wěn)定性失效。a、纖維失效13運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-葉片運(yùn)載點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算案例分享b、纖維層間失效14運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-葉片運(yùn)載點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算案例分享b、纖維層間失效14運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-葉片運(yùn)載點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算案例分享c、穩(wěn)定性失效纖維層間失效GL2010規(guī)范要求安全系數(shù)為2.0419綜上得出分析結(jié)論：假設(shè)支架弦向與葉片完全貼合的情況下，該葉片當(dāng)支架與葉片軸向接觸寬度小于27mm時(shí)，內(nèi)鋪層存在纖維層間失效的風(fēng)險(xiǎn)。15運(yùn)輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-葉片運(yùn)載點(diǎn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算案例分享c、穩(wěn)定性失效纖維層間失效GL2010規(guī)范要求安全系數(shù)為2.0419綜上得出分析結(jié)論：假設(shè)支架弦向與葉片完全貼合的情況下，該葉片當(dāng)支架與葉片軸向接觸寬度小于27mm時(shí)，內(nèi)鋪層存在纖維層間失效的風(fēng)險(xiǎn)。15研究展望為葉片的模塊化設(shè)計(jì)奠定設(shè)計(jì)統(tǒng)一可行基礎(chǔ)葉片設(shè)計(jì)流程得到規(guī)范，