基于ANSYS的大型风机叶片建模研究

 
   
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。