典型文献
风力机柔性叶片结构动态响应数值模型研究
文献摘要:
介于来流风速的不稳定性及大尺度水平轴风力机柔性叶片的非线性大变形,本研究建立一种快速计算叶片非定常载荷、模态特征参数及结构动态响应的数值模型.首先基于动态入流理论,建立综合附加质量力、气动力、离心力、重力的风轮时变等效载荷模型.然后运用加权余量法和Galerkin方法把叶片离散成包含叶片展向位移与横向剪切变形的混合梁单元,利用子空间迭代法求解叶片模态参数.最后运用Houbolt法解耦考虑气动阻尼、结构阻尼时变载荷作用下的动态响应方程.结果表明:叶尖挥舞位移随风速增加呈现先增大后减小的趋势且增幅明显,叶尖幅值波动始终沿着来流方向;叶尖摆振位移呈现相反变化趋势且增幅较小,变形位移时正时负呈周期性波动.叶片离心刚化效应对挥舞方向固有频率影响较大,摆振方向影响相对较小,影响程度均随着模态阶数的增加逐渐减小.本文部分计算结果与美国可再生能源实验室、汕头大学公开数据及Blade软件进行了对比,证实该模型是准确的.
文献关键词:
柔性叶片;非定常载荷;模态分析;结构动态响应;数值模型
中图分类号:
作者姓名:
李治国;陈永艳;高志鹰;张立茹;汪建文
作者机构:
内蒙古工业大学能源与动力工程学院,呼和浩特010051;内蒙古工业大学机械工程学院,呼和浩特010051;内蒙古自治区风能太阳能利用机理及优化重点实验室,呼和浩特010051
文献出处:
引用格式:
[1]李治国;陈永艳;高志鹰;张立茹;汪建文-.风力机柔性叶片结构动态响应数值模型研究)[J].工程热物理学报,2022(09):2374-2381
A类:
动态入流,Houbolt
B类:
柔性叶片,叶片结构,结构动态响应,数值模型,来流风速,大尺度,水平轴风力机,大变形,快速计算,非定常载荷,模态特征,附加质量力,气动力,离心力,风轮,载荷模型,加权余量法,Galerkin,横向剪切,剪切变形,混合梁,梁单元,子空间迭代法,模态参数,解耦,气动阻尼,结构阻尼,变载荷,挥舞,随风,摆振,正时,周期性波动,刚化效应,固有频率,阶数,文部,可再生能源,汕头大学,Blade,模态分析
AB值:
0.403223
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