2. 实验台台面端工装设计
目前,我国3MW 叶片已实现产业化,5MW 叶片的产业化工作也已积极进行中。从国内外的叶片实验台现状来看,大型叶片实验平台的设计试验能力都能满足5MW叶片的试验要求,BLEAST 更是能够满足100m 叶片的测试。
上海玻璃钢研究院有限公司的叶片实验台台面端设计能力能满足3MW 叶片的测试。由于实验台的钢筋混凝土地基是按5MW 受力要求标准设计建造的,符合5MW试验所承受的载荷标准,具备大型叶片结构试验能力的基础,只是按5MW 叶片试验标准缺少相应的实验台台面端高度和宽度,故采取加装实验台台面端工装的手段来满足试验要求。
如图1(a) 所示为实验台台面端工装设计示意图,以5MW 为例,设计连接5MW 叶片的面板和承力钢结构法兰。钢板安装在钢筋混凝土实验台台面端,台面端四边共80 个长螺杆横穿实验台进行紧固,用M36-10.9 级螺栓把法兰内圈固定在实验台台面钢板(钢板设有一圈螺孔)上,以使面板、法兰与实验台固定为一个整体。5MW 试验叶片连接到法兰外圈上,从而达到叶片结构试验的目的。不过需要在实验台前面挖土形成向下的斜坡,以便有足够的高度和空间,对叶片进行翻转和加载。
3. 有限元分析及校核
ANSYS 软件是融结构、流体、电磁、声热以及耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。这里采用ANSYS 软件对5MW 实验台台面端工装设计进行数值分析,计算螺杆和法兰内的应力及变形位移,从而对实验台所用的螺杆和法兰进行强度校核。
3.1 实验台模型