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海上及陸上低風速風電的發展促使風電葉片的長度和根部直徑急速增大，隨之而來的是超大型葉片根部灌注銀紋問題的產生。研究表明葉片根部灌注的銀紋問題主要發生在樹脂灌注固化過程。本文通過研究調整葉片根部樹脂灌注固化產生的內應力，減緩葉片后固化過程的內應力釋放，有效地解決了大型風電葉片根部的灌注銀紋問題。1.

葉片芯材（結構泡沫）是風電葉片的關鍵材料，在葉片的前緣、后緣以及腹板等部位，見圖1，一般采用夾層結構來增加結構剛度，防止局部失穩、提高整個葉片的抗載荷能力，同時憑借較低的密度助力葉片向輕量化、大尺寸化方向發展。

?本次研討會圍繞風電裝備研發過程中涉及到的整機性能、風環境、葉片流場、氣彈流固耦合，葉片復合材料、結構強度、電磁、振動噪聲、齒輪傳動、多體疲勞，機組熱管理、儲能、區域能源、數字化運維等領域，結合西門子工程咨詢在風電行業最佳實踐，分享 Simcenter 仿真與測試技術在風電領域的前沿應用。

風電葉片制造領域的 RTM 工藝 風電葉片生產同樣需要制造出強度更高、重量更輕且更具可持續性的部件。RTM 工藝與樹脂直 接灌注技術的應用，是風電葉片制造領域的一項重大突破，可生產出強重比優異、成型周期更短 的風機葉片。

測量現場圖 底座測量數據 底座數據誤差圖總結通過中圖儀器GTS系列激光跟蹤儀搭配SpatialMaster 測量軟件可有效降低風電工裝生產、裝配過程中的誤差風險，大大提高裝配精度。

在風電行業，Simpack軟件主要應用與整機傳動鏈仿真計算，包括葉片建模，齒輪箱仿真，聯軸器建模和發電機設置等主要方面。同時，Simpack軟件在風電行業應用性能也確實到位，慢慢鞏固了行業傳動分析的老大地位。1葉 片 建 模圖1：葉片 葉片建模主要是采用導入數據生成模型的方法。

1本案例包含一套完整的風電混塔有限元模型（除中間階段鋼筋外），相信拿到模型會明白風塔有限元建模主要方法 2.風塔建模工程量巨大，重要的是掌握方法，剩下的只是時間問題 3.材料本構及載荷設置問題本模型未能提供，請忽略其參數，請教專業人士4.附件為CAE付費文件，你我交流使用請勿傳播

目前，在風電機組的設計中廣泛使用CAE仿真技術，實現全三維數字設計和整機特性的有限元分析。</p><h3 class="ql-align-justify">&nbsp;&nbsp;1.葉片設計</h3><p class="ql-align-justify">&nbsp;&nbsp;風輪葉片是風電機組的關鍵部件，其氣動性能直接影響到風能轉換效率。

葉片、輪轂及機艙之間采用“Tie”約束，不考慮風電塔在地震過程中偏航，同時機艙底部與塔筒頂部采用“Tie”約束模擬實際工程的螺栓連接。網格劃分時，葉片及輪轂采用C3D10單元，機艙采用C3D8R單元，風電塔整體有限元模型如圖10所示。

01 葉片設計 風輪葉片是風電機組的關鍵部件，其氣動性能直接影響到風能轉換效率。通過CAE技術，工程師可以進行葉片的氣動外形設計、結構優化和強度分析。利用計算流體動力學模擬葉片周圍的流場，優化葉片的氣動性能，提高風能捕獲效率。同時，通過有限元分析確保葉片在各種工況下的結構安全性。02 塔架和基礎設計 風電機組的塔架和基礎需要承受復雜的載荷，包括風載、重力載和動態響應等。

風電輪轂力學分析APP借助Simdriod軟件，對風力發電機組的輪轂進行強度分析，并將仿真模型和流程封裝成APP。輪轂、主軸、變槳軸、工藝口的幾何尺寸支持參數化。風電輪轂承受的3個葉片變槳軸的軸向力，參考葉片變槳軸的局部坐標系施加，軸向力大小支持參數化。近年來，隨著環保意識的增強和可再生能源的發展，風電發電已經成為了重要的清潔能源之一。

3.風機數字化仿真與優化 風電機組開發和現有機組性能提升過程中，往往會出現一些部件或系統參數由于受到多個系統或學科的耦合影響，單從某個方向來考慮無法滿足需求或找到最優值，成為設計瓶頸。 數字化仿真平臺的建立和應用，實現風電機組的結構、氣動、熱學、噪聲、多體等學科的優化，可以耦合結構部件、塔架、控制參數、葉片參數、載荷的相互影響，自動迭代尋優，確定關鍵參數的靈敏度和最優值。

人工為風電葉片除冰葉片大量覆冰會造成風力機功率損失、機械故障、墜冰引發的安全隱患等問題：改變葉片的氣動性能，造成葉輪氣動、質量不平衡；升力系數下降和風能利用率降低，造成發電量的損失；阻力系數增加，導致傳動鏈軸向載荷過大；葉片質量增加，輪轂轉矩增大，影響葉根處疲勞壽命；葉片旋轉過程中容易出現冰塊脫落，發生墜落傷害等事故。

王霽雪：目前，我國已成為世界第一大風電整機裝備生產國，產量占全球的一半以上，風電機組目前具備實現整機90%以上的國產化水平，在風機制造、風電場開發建設、運行維護等方面形成了完整的產業體系，大功率機組主軸軸承、超長葉片等關鍵部件不斷取得突破，在機組大型化、漂浮式風電等方面甚至實現了對國外先進水平的反超。

輪轂是風力發電機組中的關鍵零部件，連接著葉片根部和風機主軸，葉片上承受推力、扭矩、彎矩等復雜的交變載荷，通過變槳軸承作用在輪轂上，再經由輪轂傳速給主傳動系統。因而在整個風力發電機組中，對輪轂的強度及壽命要求必須嚴格控制。

2、根據葉片參數構建葉片模型 3、導入TurboGrid里，設置Shroud Tip等參數，取消“suspended object updates”選項，完成葉輪流道網格拓撲結構的劃分。 4 、選擇拓撲優化方式，雙擊Topology set進行選擇。

幾何建模與處理1.1 幾何導入與預處理啟動SpaceClaim模塊 在ANSYS Workbench中創建新項目，拖拽 “fluid flow(fluent)”模塊至項目流程圖。右鍵選擇“edit Geometry in SpaceClaim ”進入幾何建模界面。

</p><p><br></p><p><strong>行業洞察：</strong></p><ul><li>隨著風電行業的快速發展，風機葉片長度已超過100米，對測試技術提出了更高的要求。</li><li>HBK提供的疲勞強度測試和型式認證測試，確保葉片設計符合最嚴格的安全標準。

在某些情況下，尤其在設計的初級階段，只考慮葉片的整體力學響應。一個如一維梁單元的簡化模型在這種情況下可能更適合。具有高階截面-建模能力的梁單元能夠付出最小的建模和計算成本，并準確預測典型復合風機葉片的固有頻率。 下圖顯示了長30m的單風機葉片，包含了主要三種結構：蒙皮，翼梁和抗剪腹板。 在實際應用中，葉片的三個部分均可以用層狀復合材料。

· 行業垂直化深耕：針對新能源汽車（電池包振動、電驅動 NVH）、風電（葉片顫振、傳動鏈疲勞）、人形機器人（關節動力學、柔順控制）等細分領域，開發專屬模塊，提升仿真精度與效率?！?云端化與輕量化：推出云端 Adams，支持遠程協同建模與仿真，適配中小企業輕量化需求，降低軟件使用成本。