基于ANSYS的大型風機葉片建模研究

 
    為了使計算結果合理準確，ANSYS在選定SHELL91的夾芯結構功能時附加了一些限定條件：
    (1)夾芯與整個夾芯復合板的厚度比值最好≥5/6，但必須≥5/7，如圖5所示；
    
    (2)蒙皮與夾芯楊氏模量得到比值最好在100~10000范圍內，但必須在4~1000000內；
    (3)在彎曲載荷作用下的曲率半徑與夾芯復合板厚度的比值最好≥10，但必須≥8。
    風機葉片的主梁和蒙皮采用非等厚度復合材料鋪層結構，如圖6所示。在葉根處的復合材料鋪層高達100多層，厚度也達到最大值，從葉根開始沿展長方向蒙皮厚度先減小后增大，在葉片中間保持不變，趨于葉尖時蒙皮厚度逐漸減至最小值，而在前后緣的蒙皮增強部位，也是非等厚度復合材料鋪層結構。因此為了模擬葉片的實際鋪層結構，根據蒙皮的不同厚度劃分區域，設置了不同的實常數，每個實常數都包括相應的材料性能參數、鋪層角和鋪層厚度。本例在統計完葉片的實際鋪層后做了部分簡化，一共設置了100多個實常數，每個實常數都是對應于不同區域。