Структурный анализ лопасти ветротурбины из базальтопластика

Структурный анализ лопасти ветротурбины из базальтопластика, проектирование армированных базальтовым волокном пластиков
Источник: Pixabay

В данном исследовании проанализировали и сравнили лопасть ветротурбины, изготовленную из базальтопластика (BFRP) и лопасть со стекловолоконным армированием (GFRP).

Был проведен анализ лопасти методом конечных элементов (FEA) с использованием ANSYS. Данные для FEA были получены с использованием правила смешивания. В ANSYS использовали элемент оболочки для моделирования лопасти ветротурбины и анализа ее прочности. Структурный анализ и сравнение деформаций лопастей доказали, что базальтопластиковые лопасти BFRP демонстрируют лучшую прочность по сравнению со стекловолоконными GFRP.

Выводы:

Проведен структурный анализ лопастей ветротурбин из базальтопластика и стеклопластика. Результаты, полученные методом конечных элементов с использованием ANSYS, подтвердили лучшую прочность и жесткость лопастей ветротурбины из базальтопластика BFRP.

Данный анализ показал, что прогиб и напряжение, которые развиваются в базальтоволоконных лопастях BFRP, меньше по сравнению со стекловолоконными лопастями GFRP при тех же условиях прилагаемой силы, толщины и граничных условиях. На основании данного анализа можно сделать следующие выводы:

  • Базальтовое волокно имеет лучшую прочность и жесткость, чем стекловолокно.
  • Базальтовое волокно из-за его широкого спектра хороших механических свойств предлагает интересную экономическую альтернативу для современных лопастей ветряных турбин.

Однако перед внедрением базальтового волокна в качестве нового композиционного материала для изготовления лопастей ветровых турбин необходимо провести экспериментальные исследования, особенно в отношении их усталостного поведения, чтобы использовать преимущества этого материала.

Авторы:

Али Наваз Менгал, Сараванан Каруппанан и Азми Абдул Вахаб
Кафедра машиностроения, Университет Технологии ПЕТРОНАС, Тронох, Перак, Малайзия

Полный текст:

Structural Analysis of Basalt Fiber Reinforced Plastic Wind Turbine Blade

Использование

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*