复合材料蒙皮机舱罩强度分析

本例以复合材料蒙皮机舱罩为例，用ANSYS19.2软件，对机舱罩的强度及线性屈曲进行仿真计算，包括模型导入简化、边界条件设置、材料定义和安全性分析等内容。机舱罩时风电机组中的保护防护设施，不仅起到防沙防尘防嗮等功能，也是风力发电机组散热结构的重要支撑部分。目前国内的机舱罩大部分使用玻璃钢复合材料制成，使用金属材料和碳纤维材料的都处于试验或者小规模应用测试阶段。机舱罩强度计算文件是风电机组认证、交付等过程的重要资料，计算标准主要使用德国的GL标准，国内标准与其基本一致。

几何模型

首先需要将机舱罩的几何进行简化，所有复合材料部分都需要简化成面体，使用壳单元进行计算。强度计算完成后，还需计算机舱罩的线性屈曲分析，检验其安全性

。

风电机组风力载荷施加方法需要符合GL标准。风力载荷计算公式如下。其中为当地实际空气密度，A 机舱罩的参考面积（本案例中直接选择具体加载面施加压强，本项可以忽略），V为风速，C_p为风载系数。

计算完成后，查看总变形结果，观察最容易发生损伤的位置，如该位置与强度计算的最大应力处相一致，应注意该位置为易损位置。

总变形结果

本节内容为风电机组复合材料蒙皮机舱的仿真实例，为了方便计算删除了几何上的凸台、倒角等部分小特征，并将罩体处理成面体。为了避免不当商业竞争，计算使用参数做了相关数据处理，删除部分模型细节结构。本案例详细介绍了结构模型的建立步骤，包括结构的建立、材料参数的设置、边界条件设置。读者可以尝试使用该计算方法，对其他复合材料蒙皮结构进行强度校核。