unigraphics软件在大型风电叶片模具改制设计中的应用

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1、信息时代TIANJINSCIENC2E0&T1E3C年HN第OL6OG期Y25许蕾何涛刘洋蒋成益(天津东汽风电叶片工程有限公司天津300450)Unigraphics软件在大型风电叶片模具改制设计中的应用【摘要】对一种大型风力发电叶片模具的改制进行了可行性分析，采用Unigraphics软件建模模块进行了分模和法兰设计，并设计了新的钢架，应用Unigraphics高级模拟模块对模具钢架进行有限元受力分析，钢架最大应力18．76mPa，最大位移O．813mm，结果表明钢架强度及刚度满足要求，为模具改制

2、提供了可靠依据。【关冀词】新能源风力发电Unigraphics建模有限元型号叶片有需求时，只需重新更换为原来的叶尖段模具即可，0引言这是一种模块化工业制造，使得叶片制造工厂能够以较少的近年来，新能源受到越来越多国家和地区的重视，风能是模具生产多种型号的叶片，为企业提供了更多的灵活性，降低目前可再生能源中除水能以外技术最成熟、最具规模化开发运营成本。条件和商业化发展前景的发电方式之一。根据风轮叶片空气2模具法兰设计动力学理论，风电叶片从空气中获取的功率与风轮直径的平方成正比。[1近年来，国内优质风场逐

3、渐饱和，我国南方大部分2．1分模设计省份年平均风速较低，因此市场对风轮直径加长的叶片有着叶片模型设计完成后，需要对模型进行分模，然后设计法很大的需求，为紧跟市场，充分利用现有模具，重新优化叶片兰。分模必须保证叶片能够不被卡壳，分模方法简述如下：将外形及结构设计，对叶片进行适当加长。为满足加工要求，需叶片姿态调整为俯视并投影，得到外轮廓曲线，将该轮廓曲线要对模具叶尖段重新设计，并对设计进行校核。UG软件是一沿曲面法向投影到模型上，采用Unigraphics【建模】模块下款优秀的建模及有限元分析软件，应

4、用该软件对叶片模型进行Curve工具栏上的ofsetCHI'veinface命令，偏移值设为合模缝对比分析，并设计法兰及支撑钢架，为模具制作提供依据。隙的一半，对模型对称分模。叶片的分模和法兰设计要求与原有模具一致，前缘合模缝隙3mm，后缘合模缝隙2mm，如图11模具改制可行性分析所示。模具改制前需要评估改制模具在技术和经济上的可行性。如上所述，目前叶片改进方向主要是叶片的加长，在加长叶片时通常会沿用与较短叶片几何相似的翼型，缩短弦长，适当调整翼型在轴向的预弯以保证叶片运行时与塔筒的净间距模满足要求

5、，沿轴向扭转翼型以获得更加优异的气动外形。在技术上，需要加工叶尖段母模，在母模上铺层制作模前缘分模具，然后设计相应的钢架与之连接。原有模具在对接处截断，将新模具钢架整体与原有模具对接，此处还需对翻转臂进行校核，由于原有液压翻转臂均有较大安全裕度，且加长段较轻，一般可保留原有翻转臂。在连接段需要重新设计电加热系统，对加热区域分区，区域电阻值控制在3238Q。图1叶片叶尖段分模在经济上，由于只需加工叶尖段母模和模具，相比重新加2．2法兰设计工所有母模和模具，改制模具有巨大的经济优势。当市场对原叶片完成分

6、模后，下一步进行法兰设计。开始设计前需分析原有模具法兰尺寸，在模具截断处生成一辅助面(Datum收稿日期：2013-1i一09Plane)，应用Curve工具栏上的SectionCHIve命令，选取原有模