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基于风洞试验15MW风力机叶片颤振后形态与能量图谱研究
文献摘要：
现有风力机叶片颤振分析大多关注颤振临界状态预测,忽略了非线性更为显著的颤振后形态和能量耗散.本文基于变分渐进梁截面法设计了新型超长柔性叶片气动-刚度-质量映射一体化三维弹性模型,采用高速摄像技术和高频六分量天平进行了同步测振、测力风洞试验,分析了风力机叶片颤振敏感风向区间与临界风速组合规律,最后基于叶尖风振响应、气动阻尼和能量,系统研究了风振敏感工况风振响应下风力机叶片能量演变规律和颤振临界风速后的形态特性,揭示了风力机叶片颤振后能量耗散机制.研究表明:提出的风力机叶片弹性模型设计和试验方法能有效模拟结构动力性能与颤振行为;风力机叶片的桨距角93°～96°和284°～286°区间属于风振敏感区间,在该区间内超过临界风速即可发生大幅锁频振动;存在能量积累突变界线,超过该界线对应风速后的能量积累尤为显著,表现出风致振动能量随时间呈现显著的非平稳特性;颤振后气动负阻尼是结构系统发散的主要原因.
文献关键词：
15 MW风力机叶片;风洞试验;颤振后形态;能量图谱;气动阻尼
中图分类号：
作者姓名：
柯世堂;陆曼曼;吴鸿鑫;高沐恩;田文鑫;王浩;王硕
作者机构：
南京航空航天大学 土木与机场工程系,南京 211106;南京航空航天大学 江苏省风力机设计高技术研究重点试验室,南京 210016;河海大学 力学与材料学院,南京 211100
文献出处：
引用格式：
[1]柯世堂;陆曼曼;吴鸿鑫;高沐恩;田文鑫;王浩;王硕-.基于风洞试验15MW风力机叶片颤振后形态与能量图谱研究)[J].空气动力学学报,2022(04):168-180
A类：
15MW,颤振后形态,能量图谱
B类：
风洞试验,风力机叶片,临界状态,状态预测,梁截面,截面法,超长,柔性叶片,弹性模型,高速摄像技术,六分量,天平,步测,测力,合规律,风振响应,气动阻尼,下风,演变规律,颤振临界风速,形态特性,能量耗散机制,模型设计,动力性能,桨距角,敏感区,锁频,能量积累,界线,风致振动,振动能量,非平稳特性,负阻尼,结构系统,发散
AB值：
0.275681
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