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作者：张帆;朱杰;蔡新;杨帆;黄文婷;戴天师;
单位：宁波大学科学技术学院建筑工程学院;嘉兴学院建筑工程学院;河海大学江苏省风电机组结构工程研究中心;
摘要：为使风力机翼型同时具有较好的气动与结构性能，文章提出了一种翼型气动外形与内部拓扑结构一体化优化方法。采用Hicks-Henne型函数表征翼型气动外形，利用XFOIL计算其气动性能；通过ANSYS建立翼型有限元模型并计算其拓扑结构性能。在此基础上，采用MATLAB编写基于遗传算法且以升阻比最大以及结构柔顺度最小为目标的优化程序。对某1.5 MW风力机叶片的5种基本翼型进行3种目标权重因子下的优化设计，结果表明，相比于初始翼型，各优化翼型的最大升阻比均有提升，且结构柔顺度均有减小，并获得了基本一致的上、下表面主梁帽分别向前缘及后缘偏移的内部结构概念设计方案。与原叶片相比，采用优化翼型的新叶片结合微小的主梁帽偏移量可令叶片的气动与结构性能得到有效提升。
关键词：风力机翼型;;气动外形;;拓扑结构;;一体化优化
基金资助：国家自然科学基金项目（51905214）;; 宁波市自然科学基金项目（202003N4156）
