[发明专利]一种风电机组机舱罩强度计算方法

权利要求书

1.一种风电机组机舱罩强度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立风电机组机舱罩的几何模型，包括玻璃钢复合材料的罩体外壳、所述罩体外壳内的钢结构和所述罩体外壳顶部的护栏和风速风向仪；

(2)将所述风电机组机舱罩的几何模型导入有限元分析软件，应用有限元仿真软件的前处理功能，对所述罩体外壳进行铺层建模；

(3)定义所述风电机组机舱罩各部件的材料属性和截面属性，建立风电机组机舱罩的有限元模型；其中定义材料属性时，分别定义玻璃纤维层不同方向的杨氏模量和泊松比；

(4)对所述风电机组机舱罩的有限元模型施加边界条件；

(5)对所述风电机组机舱罩的有限元模型施加载荷；

(6)计算所述风电机组机舱罩的钢结构部件的等效应力和玻璃钢部件的单层应变应力；

(7)采用复合材料强度失效准则对机舱罩的玻璃钢部件强度进行评估。

2.根据权利要求1所述的风电机组机舱罩强度计算方法，其特征在于，对所述罩体外壳进行铺层建模时，分别定义胶衣层、玻璃纤维层和泡沫增强层；定义所述钢结构为结构钢层。

3.根据权利要求2所述的风电机组机舱罩强度计算方法，其特征在于，在所述风电机组机舱罩的有限元模型中，所述玻璃纤维层采用壳单元模拟，所述结构钢层采用壳单元模拟，所述泡沫增强层采用壳单元模拟，所述胶衣层采用壳单元模拟。

4.根据权利要求2所述的风电机组机舱罩强度计算方法，其特征在于，在所述风电机组机舱罩的有限元模型中，定义所述风速风向仪为质量点，该质量点与安装面建立约束方程。

5.根据权利要求4所述的风电机组机舱罩强度计算方法，其特征在于，所述罩体外壳和所述钢结构间相互粘接，在所述风电机组机舱罩的有限元模型中定义接触面多点约束；所述风电机组机舱罩整体固定在底座上，在所述风电机组机舱罩的有限元模型中定义固定约束。

6.根据权利要求1所述的风电机组机舱罩强度计算方法，其特征在于，对所述风电机组机舱罩的有限元模型施加的载荷包括风载荷、重力载荷或者活载荷；在所述风电机组机舱罩的吊眼和护栏施加集中力，集中力的方向为每个可能发生掉落的方向。

7.根据权利要求6所述的风电机组机舱罩强度计算方法，其特征在于，所述对风力发电机组机舱罩的强度进行计算包括：重力载荷与活载荷叠加；重力载荷与风载荷叠加，以考虑最不利情况，计算机舱罩的极限强度。

8.根据权利要求7所述的风电机组机舱罩强度计算方法，其特征在于，采用最大拉压应变准则和Tsai-Wu对所述罩体外壳的玻璃纤维层强度进行判定；根据结构钢屈服强度准则，评估所述风电机组机舱罩内部的钢结构强度。