基于ANSYS的大型风机叶片建模研究

 
    为了使计算结果合理准确，ANSYS在选定SHELL91的夹芯结构功能时附加了一些限定条件：
    (1)夹芯与整个夹芯复合板的厚度比值最好≥5/6，但必须≥5/7，如图5所示；
    
    (2)蒙皮与夹芯杨氏模量得到比值最好在100~10000范围内，但必须在4~1000000内；
    (3)在弯曲载荷作用下的曲率半径与夹芯复合板厚度的比值最好≥10，但必须≥8。
    风机叶片的主梁和蒙皮采用非等厚度复合材料铺层结构，如图6所示。在叶根处的复合材料铺层高达100多层，厚度也达到最大值，从叶根开始沿展长方向蒙皮厚度先减小后增大，在叶片中间保持不变，趋于叶尖时蒙皮厚度逐渐减至最小值，而在前后缘的蒙皮增强部位，也是非等厚度复合材料铺层结构。因此为了模拟叶片的实际铺层结构，根据蒙皮的不同厚度划分区域，设置了不同的实常数，每个实常数都包括相应的材料性能参数、铺层角和铺层厚度。本例在统计完叶片的实际铺层后做了部分简化，一共设置了100多个实常数，每个实常数都是对应于不同区域。