风力机叶片建模优化及等几何分析可行性研究

摘要

以NURBS基函数作为设计形函数，通过等几何分析方法能实现叶片建模与结构有限元分析无缝衔接，克服了传统方法在几何模型向分析模型转换过程中因网格划分所引入的几何误差问题。为提高基于NURBS曲线的叶片建模效率，摒弃传统手动调整控制点拟合目标翼型的方法，提出一种通过遗传算法自动调整控制点的实验方法。结果表明，在满足曲率光滑连续性及气动性能的同时，叶片的NURBS建模效率提高，建模时间由137s降至19s。叶片等几何分析结果误差较小，对比有限元分析结果的最大误差为5.64%，验证了其用于等几何分析的可行性，对后续风力机叶片的一体化设计与优化具有重要意义。

关键词

曲率连续性 / NURBS曲线 / 等几何分析 / 叶片建模 / 遗传算法