[发明专利]一种基于有限差分法的风力机叶片结构确定方法

权利要求书

1.一种基于有限差分法的风力机叶片结构确定方法，其特征在于通过以下步骤实现：

第一步，根据风力机叶片的铺层方式，利用毯式曲线法得到风力机叶片的纵向弹性常数E；

第二步，将风力机叶片按长度分为n等分，得到n个横截面，每份长度为h；

第三步，根据风力机叶片的气动外形，得到风力机叶片的n个横截面的气动载荷，并根据气动载荷得到n个横截面的弯矩M_i，i＝1，2…n；

第四步，根据风力机叶片的变形，利用多项式曲线得到风力机叶片n个横截面的变形量v_i，i＝1，2…n；

第五步，根据第三步得到的弯矩M_i和第四步得到的变形量v_i，利用公式(1)的有限差分法得到风力机叶片n个横截面的抗弯刚度EI_i，i＝1，2…n，

vi+1-2vi+vi-1=h2MiEIi---(1);]]>

第六步，利用第五步得到抗弯刚度EI_i，计算风力机叶片n个横截面的理论惯性距I_i，i＝1，2…n；

第七步，根据n个横截面的理论惯性距I_i确定风力机叶片n个横截面的二维结构即材料厚度分布，

A7.1、若风力机叶片为等厚度叶片结构，则利用公式(2)得到风力机叶片n个横截面的厚度y_i，i＝1，2…n，

I_i＝∫∫y_i²dx_idy_i                                      (2)

其中x_i为第i个风力机叶片横截面的二维截面宽度，y_i第i个风力机叶片横截面的材料厚度；

A7.2、若风力机叶片为盒式梁叶片结构，则利用公式(3)得到风力机叶片n个横截面的材料厚度分布即y_ij，

Ii=Σi=1nΣj=2J∫∫yij2dxijdyij---(3)]]>

其中i＝1，2…n，j＝1，2…J，J为单个横截面上不同材料厚度的个数，x_ij为第i个风力机叶片横截面的第j个材料厚度的二维截面宽度，y_ij为第i个风力机叶片横截面的第j个材料厚度；

第八步，根据第七步得到的风力机叶片n个横截面的二维结构，确定风力机叶片的三维结构。