一种梁单元模拟的风电叶片静力测试方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种梁单元模拟的风电叶片静力测试方法、装置及设备，通过对风电叶片进行铺层建模得到截面属性信息，并将截面属性信息和设计要求验证的目标载荷信息存储至Excel文档中作初始信息待用，利用梁单元建模的方式对风电叶片进行建模，并计算风电叶片在加载力作用下的弯矩、变形；然后根据软件提示，调整加载力的大小和方向，直到变形收敛，弯矩满足目标载荷验证要求为止，完成了对风电叶片的静力测试方案模拟。该方案操作简单，可以实时显示每一次迭代的载荷与目标载荷的比值以及叶片变形随着加载力的变化，提供了模拟的直观性，且计算结果收敛速度快，提高了计算速度，再者整体采用自制编程程序替代了以前的有限元分析软件，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种梁单元模拟的风电叶片静力测试方法、装置及设备
本专利技术涉及计算机通信
，尤其涉及一种梁单元模拟的风电叶片静力测试方法、装置及设备。
技术介绍
当今风电叶片静力测试方案模拟较多采用的有限元方法。该方法首先对叶片进行铺层模拟，然后建立有限元模型，对有限元模型进行迭代加载。该方法使用难度大，计算迭代时间较长，无法直观获取叶片截面的载荷。风电叶片需要进行静力测试现有的方法存在的问题有：1、必须配备商业的有限元分析软件，(比如：ANSYS、ABQUS、MSC.Nastran等)，购买这些软件往往费用昂贵；2、无法实时知道当前迭代步下，叶片各个截面所承受的弯矩，导致迭代计算很难进行；3、软件对使用人员基础知识和软件操作技能水平要求较高；4、叶片测试存在大变形，加载力跟随变化实现起来比较困难。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种梁单元模拟的风电叶片静力测试方法、装置及设备。一种梁单元模拟的风电叶片静力测试方法，所述方法包括：根据风电叶片建立铺层模型，得到所述风电叶片的截面属性信息；获取所述风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梁单元模拟的风电叶片静力测试方法，其特征在于，包括：/n根据风电叶片建立铺层模型，得到所述风电叶片的截面属性信息；/n获取所述风电叶片的目标载荷，所述目标载荷包括目标弯矩，并将所述截面属性信息和所述目标载荷存储至Excel文档，作为初始信息；/n基于所述截面属性信息，采用梁单元方法对所述风电叶片进行分段梁单元建模,得到目标模型；/n基于所述初始信息，利用预设的编程程序，计算所述目标模型对应的旧叶片外形在与预设的加载力作用下的第一变形，得到变形后的新叶片外形；/n基于所述旧叶片外形的变形，获得所述加载力的加载点在跟随所述旧叶片外形变形后的新坐标；/n计算所述新叶片外形在所述加载力的新坐标...

【技术特征摘要】
1.一种梁单元模拟的风电叶片静力测试方法，其特征在于，包括：
根据风电叶片建立铺层模型，得到所述风电叶片的截面属性信息；
获取所述风电叶片的目标载荷，所述目标载荷包括目标弯矩，并将所述截面属性信息和所述目标载荷存储至Excel文档，作为初始信息；
基于所述截面属性信息，采用梁单元方法对所述风电叶片进行分段梁单元建模,得到目标模型；
基于所述初始信息，利用预设的编程程序，计算所述目标模型对应的旧叶片外形在与预设的加载力作用下的第一变形，得到变形后的新叶片外形；
基于所述旧叶片外形的变形，获得所述加载力的加载点在跟随所述旧叶片外形变形后的新坐标；
计算所述新叶片外形在所述加载力的新坐标下产生的弯矩分布、剪力和第二变形；
计算所述第一变形与所述第二变形的偏差，并以图表的形式进行显示；
判断所述计算结果是否收敛；
若所述计算结果不收敛，则将所述新叶片外形赋值至所述旧叶片外形，并进行迭代计算，直至所述计算结果收敛为止；
若所述计算结果收敛，则判断所述弯矩分布是否符合所述目标载荷，若不符合，则接收对所述加载力的大小和方向的修改，得到修改后的加载力，并将所述修改后的加载力赋值至所述加载力，重新进行迭代计算，直至所述计算结果收敛，且得到的弯矩符合所述目标载荷为止。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述风电叶片的目标载荷,所述目标载荷包括目标弯矩，并将所述截面属性信息和所述目标载荷存储至Excel文档,作为初始信息之前，还包括：
根据模拟的工况修改相关的工况参数，所述工况参数用于确定所述风电叶片的预弯与加载力的方向关系。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述截面属性信息,采用梁单元方法对所述风电叶片进行分段梁单元建模,得到目标模型，具体为：
将所述截面属性信息按照离散分布，并在各个截面沿着所述风电叶片的长度方向标示出刚度和线密度；
在所述离散分布的截面处设置节点，相邻两个节点之间的风电叶片定义为一个悬臂梁单元，所述梁单元截面属性按照线性变化。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述计算结果收敛，则判断所述弯矩分布是否符合所述目标载荷，若不符合，接收对所述加载力的大小和方向的修改，得到修改后的加载力，并将所述修改后的加载力赋值至所述加载力，重新进行迭代计算，直至所述计算结果收敛，且得到的弯矩符合所述目标载荷为止之后，还包括：
若所述弯矩分布符合所述目标载荷，则完成模拟。


5.一种梁单元模拟的风电叶片静力测试装置，其特征在于，包括截面属性模块、初始信息模块、梁单元建模模块、第一变形模块、坐标更新模块、第二变形模块、偏差计算模块、收敛判断模块、结果发散模块和结果收敛模块，其中：
所述截面属性模块用于，根据风电叶片建立铺层模型,得到所述风电叶片的截面属...

【专利技术属性】
技术研发人员：许蕾，张石强，罗莎莎，袁亚丽，托马斯，唐雪，
申请(专利权)人：吉林重通成飞新材料股份公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22