實際應用的風力發電設備必須滿足使用壽命長和維護保養工作少的要求，且這些要求在設備的研發階段就應盡量滿足。模擬軟件ADINA在設計階段就能對風力發電設備在空氣氣流作用下的結構特性進行計算，是提高設備性能的有效手段。

　　模擬技術專家ISKO公司利用現代化的運算方法對風力發電設備的剛性結構和柔性結構進行了分析計算，例如其在風力作用下的結構特性。在設備的模擬、分析和計算過程中，15年前的多功能物理模擬計算工具ADINA軟件給了ISKO公司的工程師們極大幫助。借助該模擬軟件豐富的功能，可以對提出的結構力學、流體力學、聲學、熱力學和電磁學等方面的問題進行模擬計算。為了獲得盡可能符合實際情況的模擬分析，ADINA軟件也考慮了所謂的FSI，即流體結構影響因素。

　　找出設計中的薄弱環節

　　利用模擬分析的結果就能夠直接得到風力發電設備的結構(如轉子葉片)與環境氣流間的相互關系(圖1)。在此計算分析中不僅可以得出氣流對發電設備結構的影響，而且還可得出設備對周圍環境的反作用，實踐表明這些結果都是非常有說服力的。例如，模擬結果不僅清楚顯示了轉子葉片的變形或振動，而且也顯示了全局性和局部性的交互作用，如進入氣流與葉片振動和塔架振動之間的交互關系。這一模擬工具包含了結構動力學和流體力學兩大領域中所有重要的建模和分析方法，幾乎能夠模擬所有希望得出模擬分析結果的機械部件和連接件的情況。

　　圖1 ADINA軟件模擬風力發電設備結構與空氣氣流之間的交互作用

　　準確的風力發電設備結構圖和其所使用的材料允許工程技術人員在風力發電設備研發設計的早期階段就通過模擬分析得到設備薄弱環節的有關信息和基本資料。按照所需詳細程度進行的結構模擬，一部分是在極端負載情況下的進行的，能夠在實際制造價格昂貴的樣機之前，以及在進行代價巨大的性能測試之前，就清楚的指出設計中的薄弱環節。在進行氣流影響模擬分析時，ISKO公司采用了渦輪機變量數學模型(圖2)，能夠用很高的清晰度對感興趣的部位進行模擬和顯示。這一模擬分析的范圍很廣，包括了從2D模型試驗到轉子分析，直至整個風力發電設備的氣流環境條件的分析。

　　圖2 ISKO公司利用渦輪機變量數學模型進行的模擬

　　零部件的最佳設計和數字化管理

　　在風力發電設備的模擬中，最令人感興趣的是轉子葉片多層次的機械負載分析，即考慮轉子葉片自重、旋轉、質量慣性、進氣條件和安裝環境等方面的機械負載分析。利用柔性結構在氣流環境中的模擬分析，能夠把風力發電設備相關的預測質量提高到新的水平。轉子葉片由氣蝕和離心力引起的負荷與轉子葉片風壓分布狀況及周期性交變壓力的疊加能夠得出新的有價值的真實負載的結論。