大型风力机叶片仿生叶脉结构设计及性能分析

朱海波; 缪维跑; 范士杰; 李春; 王海生; 岳敏楠

doi:10.13334/j.0258-8013.pcsee.231531

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大型风力机叶片仿生叶脉结构设计及性能分析

发电 | 更新时间：2026-02-06

- 大型风力机叶片仿生叶脉结构设计及性能分析
- 大型风力机叶片仿生叶脉结构设计及性能分析
- 中国电机工程学报 2025年45卷第4期页码：1521-1532
- 作者机构：
  
  上海理工大学能源与动力工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(52006148,52106262);上海市Ⅳ类高峰学科-能源科学与技术-上海非碳基能源转换与利用研究院建设项目~~
- DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.231531
  中图分类号： TM315
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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朱海波, 缪维跑, 范士杰, 等. 大型风力机叶片仿生叶脉结构设计及性能分析[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(4):1521-1532.

朱海波, 缪维跑, 范士杰, et al. 大型风力机叶片仿生叶脉结构设计及性能分析[J]. 2025, 45(4): 1521-1532.
朱海波, 缪维跑, 范士杰, 等. 大型风力机叶片仿生叶脉结构设计及性能分析[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(4):1521-1532. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.231531.

朱海波, 缪维跑, 范士杰, et al. 大型风力机叶片仿生叶脉结构设计及性能分析[J]. 2025, 45(4): 1521-1532. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.231531.

摘要

为应对风力机叶片大型化带来的高结构性能需求，利用植物叶脉与叶片结构功能的相似性，借鉴植物叶片叶脉分布特征，提出一种新型风力机叶片铺层设计方法。通过计算流体力学与有限元方法对仿生叶片进行模态、结构强度及稳定性分析。结果表明：相较于传统叶片，仿生叶片固有频率增加且抗扭转特性更强；仿生叶片叶尖位移量大幅降低，表面应力值减小，但腹板应力有所增加；仿生叶片前六阶屈曲因子与传统叶片相比均有所增加，表明植物叶脉结构有利于提高叶片稳定性。该文可为风力机叶片大型化提供一定的参考价值。

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大型风力机叶片仿生叶脉结构设计及性能分析

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DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.231531

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