3 叶片有限元模型的建立
3.1 模型参数的设置
在ANSYS中,可用于模拟复合材料铺层结构的单元类型有SOLID46、SHELL91、SHELL99,SHELL181和SOLID191五种单元。根据叶片层合板的特点采用SHELL91和SHELL99两种类型单元模拟,SHELL91可以模拟具有夹芯结构的层合板,允许输入的复合材料多达100层;而SHELL99可以模拟非夹芯结构层合板,允许输入的复合材料多达250层。应用SHELL91模拟夹芯结构时,使单元参数KEYOPT(9)=1,以此声明该结构为夹芯结构,同时使KEYOPT(5)=1以获得中间层最精确的结果。SHELL91单元还可以对同一个节点定义两种材料属性。为使分析更加准确,要根据叶片的实际结构通过设置单元参数KEYOPT(11)来确定节点外置,见图4。如果节点中置(KEYOPT(11)=0),则会影响计算结果,尤其是对叶片的弯曲应力和扭转刚度影响较大。