固体力学学报
固體力學學報
고체역학학보
ACTA MECHANICA SOLIDA SINICA
2012年
1期
98-102
,共5页
风力机叶片%挥舞振动%假设模态法%振动特性%稳定性%气动弹性
風力機葉片%揮舞振動%假設模態法%振動特性%穩定性%氣動彈性
풍력궤협편%휘무진동%가설모태법%진동특성%은정성%기동탄성
将风力机叶片简化为绕轮毂旋转的变截面Euler-Bernoulli悬臂梁,基于Greenberg公式给出非线性气动力,建立叶片挥舞振动非线性控制方程.由于变截面梁的弯曲刚度和线密度是沿梁轴线变化的函数,无法给出模态函数解析式,论文提出使用假设模态法计算的模态函数,作为基函数对控制方程进行Galerkin截断,通过将挥舞振动分解为静态位移和动态扰动合成,对其进行动态响应分析,同时讨论了叶轮转速、风速和旋转位置对振动特性的影响.研究表明:(1)叶轮转速对叶片挥舞特性影响显著,风速和叶片转角对振动特性影响很小.(2)静态位移随风速增加而增大,大体上成线性关系,气动阻尼随风速增加而减小.(3)风速较低时,非线性挥舞振动表现为衰减振动,随着风速增加,振动由衰减振动演化为周期运动,再由周期运动演化为拟周期运动.
將風力機葉片簡化為繞輪轂鏇轉的變截麵Euler-Bernoulli懸臂樑,基于Greenberg公式給齣非線性氣動力,建立葉片揮舞振動非線性控製方程.由于變截麵樑的彎麯剛度和線密度是沿樑軸線變化的函數,無法給齣模態函數解析式,論文提齣使用假設模態法計算的模態函數,作為基函數對控製方程進行Galerkin截斷,通過將揮舞振動分解為靜態位移和動態擾動閤成,對其進行動態響應分析,同時討論瞭葉輪轉速、風速和鏇轉位置對振動特性的影響.研究錶明:(1)葉輪轉速對葉片揮舞特性影響顯著,風速和葉片轉角對振動特性影響很小.(2)靜態位移隨風速增加而增大,大體上成線性關繫,氣動阻尼隨風速增加而減小.(3)風速較低時,非線性揮舞振動錶現為衰減振動,隨著風速增加,振動由衰減振動縯化為週期運動,再由週期運動縯化為擬週期運動.
장풍력궤협편간화위요륜곡선전적변절면Euler-Bernoulli현비량,기우Greenberg공식급출비선성기동력,건립협편휘무진동비선성공제방정.유우변절면량적만곡강도화선밀도시연량축선변화적함수,무법급출모태함수해석식,논문제출사용가설모태법계산적모태함수,작위기함수대공제방정진행Galerkin절단,통과장휘무진동분해위정태위이화동태우동합성,대기진행동태향응분석,동시토론료협륜전속、풍속화선전위치대진동특성적영향.연구표명:(1)협륜전속대협편휘무특성영향현저,풍속화협편전각대진동특성영향흔소.(2)정태위이수풍속증가이증대,대체상성선성관계,기동조니수풍속증가이감소.(3)풍속교저시,비선성휘무진동표현위쇠감진동,수착풍속증가,진동유쇠감진동연화위주기운동,재유주기운동연화위의주기운동.
