风力发电系统最关键、最核心的部件之一是风机叶片,叶片结构和材料决定风机的性能和功率。大型风力发电机对叶片材料提出了极高的要求,玻璃纤维增强环氧树脂基体高分子复合材料以强度高、密度小、耐腐蚀、成本低等优势而成为世界上风电先进国家的首选。
复合材料结构中的增强相(纤维)具有随机性。本技术选用适当的算法将这种随机性实现在材料结构设计中,并实现该过程中材料单胞模型的自动化生成。
实现复合材料有限元单胞模型的自动化生成,对于模拟材料的力学行为具有重要的意义。在考虑复合材料增强相随机分布的前提下,实现材料微细观构型的自动化生成,可以为后续数值模拟提供技术上的支持。通过数值模拟该类材料的力学行为可以加深对该类材料的力学性能的理解,从而为该类材料构件的优化设计、应用以及失效预测等提供理论上的指导和技术支撑。
1、复合材料增强相随机分布算法的设计,使增强相之间既不能出现干涉,又满足一定的体积百分含量,同时不能超越单胞的边界。
2、编制软件包,实现有限元模型的前处理自动化。
将产生随机数的子程序用于复合材料增强相的随机定位,并在ABAQUS中实现前处理的自动化完成,与通常的Patran建模或者ProE建模相比,具有明显的优越性。
软件著作权登记证书: 1.纤维增强复合材料二维模型自动化生成软件. 2.圆球形颗粒增强复合材料三维模型自动化生成软件.