Открывайте готовые расчёты в браузере за 2 с (до 300 тыс. DOF) или запускайте тяжёлые задачи до 1,5 млн+ степеней свободы офлайн на Windows и macOS.
Композитная лопасть ветрогенератора 48 м
Расчёт устойчивости обшивки при маховом изгибе, прочности стенок лонжеронов и аэроупругих частот композитной лопасти 48 м.
Лопасти ветроэнергетических установок большой мощности представляют собой тонкостенные композитные балки-оболочки, воспринимающие циклические аэродинамические и центробежные нагрузки. При ураганных порывах ветра в сжатой полке лонжерона и обшивке возникают пиковые напряжения, угрожающие местной потерей устойчивости и отслоением стенок. Модель WebCAE воспроизводит аэродинамическую крутку, переход от круглого корня, два внутренних лонжерона на общих узлах и переменные толщины пакетов стекло- и углепластика.
1. Геометрия и конечные элементы
- •Длина лопасти 48,0 м: круглый корень Ø2,6 м с переходом в профиль NACA 63-418 (макс. хорда 3,8 м на 10 м, крутка 14° у комля до 0° на конце)
- •3 зоны толщины обшивки по размаху: комлевая 28 мм, средняя 18 мм и концевая 10 мм (стеклопластик E = 42 ГПа, плотность 1850 кг/м³)
- •Две продольные вертикальные стенки лонжеронов (16 мм) на 30% и 60% хорды, соединённые с высокомодульными углепластиковыми полками (E = 120 ГПа)
- •Сетка модели: 896 четырёхузловых оболочек MITC4 и 432 стержня Тимошенко (4 998 активных степеней свободы)
2. Граничные условия и нагрузки
- •Жёсткая консольная заделка по круговому фланцу комля лопасти в узле стыковки со ступицей ротора (x = 0, все 6 DOF)
- •Аэродинамическое распределение подъёмной силы и лобового сопротивления по размаху для расчётного ураганного порыва по IEC 61400
- •Осевое центробежное растяжение от вращения ветроколеса в сочетании с распределённым гравитационным весом конструкции
3. Результаты расчёта и верификация
- ✓Коэффициент запаса устойчивости λ₁ = 2,83 подтверждает отсутствие волнообразования в сжатой обшивке при ураганном порыве ветра (IEC 61400)
- ✓Первая собственная частота махового изгиба f₁ = 0,676 Гц точно совпадает с данными натурных стендовых частотных испытаний
- ✓Углепластиковые полки лонжерона воспринимают основные изгибающие моменты, предотвращая сдвиговое разрушение межлонжеронных стенок
Производители ветрогенераторов и разработчики композитных лопастей рассчитывают устойчивость и частоты колебаний в WebCAE прямо в окне браузера. Быстрый подбор слоёв стеклоткани и положения лонжеронов сокращает сроки подготовки к натурным сертификационным испытаниям и исключает поломки в поле.
14 дней полного доступа ко всем функциям Pro. Платёж спишется только через 2 недели, если не отменить подписку.
- ✓14 дней триала (0 $ сегодня) (отмена в 1 клик)
- ✓До 1,5 млн+ степеней свободы (прямой sparse-решатель)
- ✓Нативные приложения Windows и macOS (100% offline)
- ✓Нелинейный контакт и устойчивость (Kσ, MITC4, RBE2/RBE3)
Задать вопрос расчётчикам по вашей задаче
Опишите вашу деталь или конструкцию — ответим в течение 2 часов.
Нужна мгновенная консультация по МКЭ или этому кейсу?
Нажмите на кнопку ИИ-чата в правом нижнем углу экрана — ассистент разберёт постановку задачи, формулы сопротивления материалов и команды DSL за 3 секунды.
Другие расчётные кейсы и модели
Литая ступица ротора ВЭУ 1,5 МВт
Рабочее колесо гидротурбины Пелтона
Промышленный силос с конической воронкой на колоннах
