[发明专利]一种风电叶片根部预埋螺套的设计方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种风电叶片根部预埋螺套的设计方法、装置及系统，该方法包括依据预设工况参数，建立预埋螺套的1/225叶根三维实体模型；对1/225叶根三维实体模型进行网格划分，得到1/225叶根有限元模型；依据预设参数对1/225叶根有限元模型进行有限元计算，得到1/225叶根及预埋螺套的等效应变分布图和等效应力分布图；预设参数包括1/225叶根的材料参数；依据等效应变分布图和等效应力分布图对预埋螺套的强度、刚度及几何尺寸进行分析，以得出相对于所述预埋螺套的材料屈服强度与标准几何尺寸的校核结果。本申请具有降低产品研发成本、缩短实验周期，且分析计算结果更精确的优点。

技术领域

本发明实施例涉及风电叶片预埋件设计技术领域，特别是涉及一种风电叶片根部预埋螺套的设计方法、装置及系统。

背景技术

目前，我国对于风电叶片高强合金钢预埋件的设计主要采用工程算法进行设计，也就是根据叶根紧固件承受静态或交变载荷的工况，应用VDI2230规范建立基于预紧力作用的载荷关系式。该准则只是针对通用紧固件的计算规范，无法直接用于紧固件预埋件的计算。

现有技术中，在进行预埋螺套设计时，需要基于VDI2230规范通过理论、经验公式和数据对预埋螺套的各部分参数进行估算评估，并且在估算评估过程中还需要用户进行额外的假设，现有技术中在对预埋螺套进行设计时由于计算量大，使研发周期较长，并且准确度低，导致设计成的预埋螺套相对于使用工况的安全系数较高、设计域度过大，造成材料和成本的浪费。

鉴于此，如何提供一种解决上述技术问题的风电叶片根部预埋螺套的设计方法、装置及系统成为本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种风电叶片根部预埋螺套的设计方法、装置及系统，在使用过程中计算量小、计算速度快、分析计算结果更精确，能够降低产品研发成本、缩短实验周期，使设计出的预埋螺套的安全系数和域度更加合理，在一定程度上能够节约材料和成本。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种风电叶片根部预埋螺套的设计方法，包括：

依据预设工况参数，建立预埋螺套的1/225叶根三维实体模型；

对所述1/225叶根三维实体模型进行网格划分，得到1/225叶根有限元模型；

依据预设参数对所述1/225叶根有限元模型进行有限元计算，得到1/225叶根及所述预埋螺套的等效应变分布图和等效应力分布图；所述预设参数包括所述1/225叶根的材料参数；

依据所述等效应变分布图和所述等效应力分布图对所述预埋螺套的强度、刚度及几何尺寸进行分析，以便得出相对于所述预埋螺套的材料屈服强度与标准几何尺寸的校核结果。

可选的，所述对所述1/225叶根三维实体模型进行网格划分，得到1/225叶根的有限元模型的过程包括：

依据预设单元类型、网格形状、单元阶次及网格尺寸对所述1/225叶根三维实体模型进行网格划分，得到1/225叶根有限元模型。

可选的，所述预设参数还包括所述1/225叶根的边界条件与受力载荷。

可选的，所述边界条件包括：

所述1/225叶根的边界面两侧为无摩擦连接；

所述1/225叶根的叶根处的外部弯矩为115％；

所述1/225叶根的轮毂外端面为固定约束；

所述1/225叶根的紧固件与螺套的连接位置施加轴向预紧力。

可选的，所述依据所述等效应变分布图和所述等效应力分布图对所述预埋螺套的强度、刚度及几何尺寸进行分析的过程包括：