报告题目：不同风速工况下复合材料风电叶片的气动弹性剪裁与载荷优化研究

报告人： Prof. Altan Kayran（中东技术大学）

报告时间：2025年8月4日14:00

报告地点：腾讯会议 213804140

主办单位：航空航天交叉研究院、航空学院、国际合作处

报告内容简介：本研究探讨了弯扭耦合效应在风电叶片上的应用对结构性能及发电效率的影响，研究涵盖低于额定风速、额定风速和超额定风速三种典型工况。通过在主梁帽层采用离轴铺层设计，系统评估了弯扭耦合叶片对整机疲劳损伤等效载荷的降低效果，以及叶片纤维方向应力的减小程度。研究采用基于超级单元叶片定义的多体动力学代码，构建了玻璃纤维增强复合材料（GFRP）弯扭耦合叶片的风电机组模型。针对不同恒定风速条件开展325秒瞬态气弹分析以评估发电性能，同时依据IEC标准对600秒湍流风况下的整机疲劳损伤等效载荷进行量化分析，并结合叶片纤维方向应力变化来综合评价结构性能。研究结果表明：在轮毂中心高度平均风速低于、等于及高于额定值的工况下，弯扭耦合叶片在保持与未经过气动弹性剪裁的参考叶片相同发电量的同时，可实现显著的载荷降低效果。具体表现为：整机疲劳损伤等效载荷系统性下降，叶片主承力区域纤维方向应力峰值有效缓解，全工况范围内功率输出稳定性与参考叶片相当。

报告人简介：阿尔坦·凯兰（Altan Kayran）教授现任土耳其安卡拉中东技术大学航空航天工程系全职教授。其研究方向主要集中于：复合材料力学、气动弹性学与结构设计优化，特别是在飞行器结构优化领域具有深厚造诣。