基于ANSYS的大型風機葉片建模研究

 
   
3  葉片有限元模型的建立
3.1  模型參數的設置
    在ANSYS中，可用于模擬復合材料鋪層結構的單元類型有SOLID46、SHELL91、SHELL99,SHELL181和SOLID191五種單元。根據葉片層合板的特點采用SHELL91和SHELL99兩種類型單元模擬，SHELL91可以模擬具有夾芯結構的層合板，允許輸入的復合材料多達100層；而SHELL99可以模擬非夾芯結構層合板，允許輸入的復合材料多達250層。應用SHELL91模擬夾芯結構時，使單元參數KEYOPT(9)＝1，以此聲明該結構為夾芯結構，同時使KEYOPT(5)＝1以獲得中間層最精確的結果。SHELL91單元還可以對同一個節點定義兩種材料屬性。為使分析更加準確，要根據葉片的實際結構通過設置單元參數KEYOPT(11)來確定節點外置，見圖4。如果節點中置（KEYOPT（11）＝0），則會影響計算結果，尤其是對葉片的彎曲應力和扭轉剛度影響較大。