风电机组机舱罩为大型壳体结构，用于保护机舱内部机械和电气部件免受阳光、雨雪等外部自然环境的影响。由于机舱罩主要起保护作用，所承受载荷主要是自重和部分外部载荷，所以机舱罩通常采用轻型材料制成。近年来，随着现代工业技术的发展，复合材料凭借比重小、比强度大等良好的结构特性，在风电行业得到广泛应用，尤其适用于制造叶片、机舱罩和导流罩。
      复合材料由两种以上材料组合而成，其组合材料的选择十分广泛，具有良好的可设计性，它给工程设计提供了很大的自由度。但复合材料的不均匀性、各向异性和一定程度的不连续性等，使其结构的力学问题比均匀、连续和各向同性的材料要复杂得多，它在各种载荷作用下的力学响应问题也越来越多的受到关注。
      随着计算机辅助工程(CAE)技术的发展，采用有限元的方法对这些工程设计中遇到的力学问题进行数值仿真，以此作为设计工作的辅助手段，则能极大的提高工作效率。与试验相比，计算机仿真具有周期短、费用低、有可重复性及可以获得任意所需数据的优越性。本文应用ANSYS软件对某2MW机舱罩进行静态仿真模拟，并对螺栓连接进行有限元分析，从而保证结构的可靠性，减少了试验所需的大量费用，节省了研制时间，并带来一定的经济效益。
      在对机舱罩进行强度分析时，根据GL规范中所规定的载荷及载荷系数的要求，考虑的载荷工况包括自重、风载及活载(雪载、点载、维护、防护)等，对于不同的载荷工况，有限元计算方法相同，所以本文仅以极限风载一种工况为例进行阐述。
      根据国际电工委员会2007年发布的《风力发电机组—第一部分安全要求》(IEC61400-1)标准，定义了4个不同的风力发电机组等级，等级越高，其对应的风速越低。
      根据安装场地及场地类型，此2MW机舱罩安装于III类风场，选取50年一遇的极限风速52.5m /s作为极限风载计算模型的极限风速。
      根据德国CGL认证标准，一般认为机舱罩受极限风载时，受风前端面和后端面极限风载利用系数分别为0.8和0.5，受风侧端面极限风载利用系数为0.6；根据动量定理和流体伯努利方程可知，极限风速条件下机舱罩单侧受极限风载的计算公式。
      根据GL规范第6.4.3节要求，机舱罩结构分析可忽略纤维间的失效分析，且机舱罩材料参数的确定由整体复合材料板的试验数据得到，所以其结构分析可采用均匀和连续的假定，使得求解的问题得到大大的简化。
      2MW机舱罩采用7mm的玻璃钢制成，对7mm的玻璃钢材料样板进行试验，得到玻璃钢整体材料特性。此2MW玻璃钢机舱罩采用真空灌注工艺制成，约长10.4m，宽4.2m，高4.4m。对机舱罩的整体静强度进行有限元分析时，为了便于建立有限元模型，根据有限元理论和结构力学，对机舱罩的几何模型作了如下简化处理。
      简化掉了机舱罩上的一些对机舱罩强度分析影响不大的部分细节，仅取机舱壳体及加强板、加强筋及连接预埋钢板，将弹性支撑简化为3个方向的弹簧。
      机舱罩属大型壳体，为了更好的模拟其力学响应，将几何模型抽壳，采用壳单元进行仿真模拟。网格划分采用ANSYS WORKBENCH自带模块ANSYS MESHING进行化网，基本单元尺寸设置为40mm，单元类型采用shell81单元。

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