風車ブレードの曲げ剛性・ねじり剛性

単純な等方性はりモデルでは、曲げ剛性はEI_area、ねじり剛性はGJです。どちらの単位もN·m²です。I_areaは単位m⁴の断面二次モーメントであり、単位kg·m²の回転の質量慣性モーメントではありません。

該当する曲げ軸とねじりモデルを明示する必要があります。複合材料の断面や複雑な断面には、この二つのスカラーの積だけではなく、有効断面特性と連成項が必要になる場合があります。

明示された単純ねじりモデルの下で、一様な円形弾性部材の全ねじれ角はθ = TL/(GJ)です。回転剛性T/θの単位はN·m/radであり、並進剛性F/δの単位はN/mです。

仮定上の2 N·mに対してねじれ角が0.010 radなら、200 N·m/radとなります。これらの仮定した入力値はブレードの特性ではありません。断面剛性と部材の剛性を、数値の大小だけで比較してはいけません。

形状、境界条件、材料状態、変形範囲は、剛性関係の適用範囲を限定します。大たわみ、断面の変化、回転状態には、静止した初等的なはりの例とは異なる記述が必要になることがあります。

ここではMARSTONの実際のE、G、断面剛性、たわみ、強度は示していません。このページは、寸法選定、補強、構造改造の手順を示さずに、階層と連成を説明します。

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一般的な背景情報： COMSOL：定義されたはり・構造の剛性と荷重 · MIT OCW：曲げ剛性とねじり剛性の概念 · OpenFAST BeamDyn：局所断面剛性と連成。これらの参考資料は業界の考え方を説明するものであり、適用するMARSTONの製品資料やプロジェクト資料とは別のものです。